ROS2：命令行学习

ROS2（Robot Operating System 2）作为机器人开发领域的核心工具，其命令行操作是开发者与系统交互的重要桥梁。无论是启动节点、管理话题，还是调试参数、记录数据，ROS2命令行工具都提供了强大的支持。而TogetherROS是基于ROS2深度优化的，很多模块还是会复用ROS2中的功能，所有ROS2的原生功能也可以支持。本文将从整体上学习了解ROS2命令行的功能，并通过详细的示例和解释，深入分析其核心操作，全面掌握ROS2命令行的使用技巧。

ROS2命令行概览

ROS2的命令行工具基于ros2命令，它是ROS2生态系统的核心接口。通过ros2命令，开发者可以完成以下主要任务：

1. 节点管理：启动、查看和调试节点。
2. 话题操作：查看话题列表、监听话题消息、发布消息等。
3. 服务操作：调用服务、查看服务列表。
4. 参数管理：获取、设置和修改节点参数。
5. 数据记录与回放：使用ros2 bag工具记录和回放话题数据。
6. 系统调试：查看节点关系图、监控系统状态。
   在命令行中直接输入ros2，可以看到相关命令的使用介绍。
   

接下来，我们将以上一节中的publisher_member_function和subscriber_member_function为例，逐步深入分析这些功能。

启动节点

启动Publisher节点

首先，我们启动一个发布者节点：

source /opt/tros/humble/setup.bash
ros2 run examples_rclcpp_minimal_publisher publisher_member_function

其中examples_rclcpp_minimal_publisher是包名，而publisher_member_function是节点名（这里不起作用，节点名实际为minimal_publisher），这个节点会周期性地向/topic话题发布消息。

启动Subscriber节点

接下来，我们启动一个订阅者节点：

source /opt/tros/humble/setup.bash
ros2 run examples_rclcpp_minimal_subscriber subscriber_member_function

其中examples_rclcpp_minimal_subscriber是包名，而subscriber_member_function是节点名（这里不起作用，节点名实际为minimal_subscriber），这个节点会订阅/topic话题，并打印接收到的消息。

节点管理

查看节点列表

启动节点后，可以使用如下命令查看当前运行的节点：

ros2 node list

输出示例：

这表示当前系统中运行了两个节点：/minimal_publisher和/minimal_subscriber。

查看节点信息

通过如下命令，可以获取节点的详细信息。例如，查看发布者节点的信息：

ros2 node info /minimal_publisher

输出示例：

这里显示了/minimal_publisher节点的发布者和服务信息。
同样，查看订阅者节点的信息：

ros2 node info /minimal_subscriber

输出示例：

这里显示了/minimal_subscriber节点的订阅者和服务信息。

话题操作

查看话题列表

使用如下命令可以查看当前所有的话题：

ros2 topic list

输出示例：

这里列出了系统中所有活跃的话题，包括/topic。

监听话题消息

通过如下命令，可以实时查看某个话题的消息内容。例如，监听/topic话题：

ros2 topic echo /topic

输出示例：

这里显示了/topic话题上发布的消息内容。

发布消息

使用ros2 topic pub命令，可以手动向某个话题发布消息。例如，向/topic话题发布一条消息：

ros2 topic pub /topic std_msgs/msg/String "{data: 'Hello from CLI'}"

这行命令向/topic话题发布了一条消息，内容为Hello from CLI。在subscriber端我们可以看到，接收到了同样的消息。

参数管理：配置节点的行为

查看参数列表

使用如下命令可以查看某个节点的所有参数。例如，查看发布者节点的参数：

ros2 param list /minimal_publisher

输出示例：

获取参数值

通过命令如下，可以获取某个参数的值。例如，获取use_sim_time参数的值：

ros2 param get /minimal_publisher use_sim_time

输出示例：

设置参数值

使用如下命令，可以修改某个参数的值。例如，将use_sim_time参数设置为True：

ros2 param set /minimal_publisher use_sim_time True

这行命令将/minimal_publisher节点的use_sim_time参数设置为True。

数据记录与回放

记录话题数据

使用ros2 bag record命令可以记录指定话题的数据。例如，记录/topic话题的数据：

ros2 bag record /topic

这行命令会开始记录/topic话题上的所有消息，并将其保存到一个bag文件中。

查看bag信息

通过如下命令，可以查看之前记录的bag文件信息：

ros2 bag info rosbag2_2025_02_01-19_50_01

输出示例：

回放话题数据

通过如下命令，可以回放之前记录的bag文件：

ros2 bag play rosbag2_2025_02_01-19_16_17

这行命令会回放指定bag文件中的数据，模拟话题消息的发布。

打开另一个终端，使用ros2 topic echo监听/topic话题：

ros2 topic echo /topic

我们可以看到以下的输出

系统调试

查看节点关系图

使用rqt_graph工具可以可视化节点、话题和服务之间的关系：

#安装
sudo apt-get install ros-humble-rqt
sudo apt-get install ros-humble-rqt-common-plugins
#运行
rqt_graph

这个命令会打开一个图形化界面，显示当前系统中所有节点和话题的连接关系。

监控系统状态

通过ros2 doctor命令，可以检查系统的健康状况：

ros2 doctor

这个命令会生成一份报告，列出系统中可能存在的问题。

总结

通过本文的详细介绍，我们以publisher_member_function和subscriber_member_function为例，初步探索了ROS2命令行的核心功能。从节点管理到话题操作，从参数配置到数据记录，ROS2命令行工具为开发者提供了强大的支持。