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第三章:ROS基础_《ROS机器人开发实践》_notes

news 来源：原创 2025/6/10 2:28:41

第三章《ROS基础》内容总结

核心内容：

第一个ROS例程：通过turtlesim功能包实现小乌龟仿真控制
工作空间与功能包：
- 工作空间结构（src/build/devel）
- catkin_init_workspace和catkin_make命令
开发环境搭建：
- Eclipse工程配置（头文件路径/编译设置）
- RoboWare Studio的安装与可视化开发
通信机制实践：
- 话题通信（Publisher/Subscriber）
- 服务通信（Server/Client）
- 自定义消息（msg）和服务（srv）
高级特性：
- 命名空间与重映射
- 分布式多机通信
- TF工具基础使用

重难点分析：

工作空间覆盖机制（环境变量优先级）
自定义消息/服务的实现流程（msg/srv文件定义、依赖包配置、编译生成）
分布式通信环境变量设置（ROS_MASTER_URI/ROS_HOSTNAME）
launch文件参数配置（/区别）
TF坐标变换基础（广播器/监听器实现）

10道进阶多选题

关于工作空间覆盖机制，以下描述正确的有：
A. 后source的工作空间优先级更高
B. echo $ROS_PACKAGE_PATH显示路径顺序决定覆盖优先级
C. 系统级功能包优先级总是高于用户空间
D. 覆盖机制仅影响功能包搜索不影响编译结果
实现自定义话题消息时需要进行的操作包括：
A. 在msg目录下创建.msg文件
B. 修改CMakeLists.txt添加message_generation依赖
C. 必须在package.xml中添加std_msgs依赖
D. 需要执行catkin_make install生成头文件
分布式多机通信的正确配置方法：
A. 所有机器必须设置相同的ROS_MASTER_URI
B. 从机需要设置ROS_IP环境变量
C. 主机需要开放11311端口
D. 必须修改/etc/hosts文件配置域名解析
关于launch文件的参数设置，错误的有：
A. <param name="rate" value="10"/>设置全局参数
B. <arg name="model" default="robot"/>定义启动参数
C. <param name="frame_id" command="$(find pkg)/script.py"/>执行命令获取参数
D. <rosparam command="load" file="$(find pkg)/config.yaml"/>加载YAML参数
TF坐标变换实现的关键步骤包括：
A. 使用tf::TransformBroadcaster发布变换
B. 必须采用静态坐标变换（static_transform_publisher）
C. 监听器需要继承tf::TransformListener类
D. 坐标变换必须通过服务调用实现
关于命名空间重映射，正确的说法是：
A. rosrun package node __ns:=new_namespace修改节点命名空间
B. <node name="talker" remap="chatter:=new_topic"/>重映射话题
C. 私有命名空间参数访问格式为~/private_param
D. 全局命名空间参数优先级高于私有命名空间
服务通信与服务话题通信的主要区别体现在：
A. 服务采用请求-响应模式
B. 服务消息必须包含response字段
C. 服务通过XML-RPC协议通信
D. 服务适用于低频的RPC式调用
正确编译包含自定义消息的功能包的步骤：
A. 先编译依赖包再编译当前包
B. 需要先执行catkin_make --only-pkg-with-deps
C. 必须修改package.xml添加message_runtime依赖
D. 每次修改msg文件后必须clean重新编译
RoboWare Studio的主要优势包括：
A. 提供可视化launch文件配置界面
B. 内置ROS节点依赖关系分析工具
C. 支持Python代码自动补全
D. 集成rqt图形化调试工具链
在多机通信测试中出现[ERROR] Unable to communicate with master!的可能原因：
A. 主机未启动roscore
B. 防火墙阻塞11311端口
C. ROS_MASTER_URI使用了localhost
D. 未设置ROS_HOSTNAME环境变量