ROS2基础

1.helloworld案例

1.创建功能包（C++）

终端下，进入ws00_helloworld/src目录，使用如下指令创建一个C ++ 功能包:

ros2 pkg create pkg01_helloworld_cpp --build-type ament_cmake --dependencies rclcpp --node-name helloworld

执行完毕，在src目录下将生成一个名为pkg01_helloworld_cpp的目录，且目录中已经默认生成了一些子级文件与文件夹。

2.编辑源文件

进入pkg01\_helloworld\_cpp/src目录，该目录下有一helloworld.cpp文件，修改文件内容如下：

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"int main(int argc, char ** argv)
{// 初始化 ROS2rclcpp::init(argc,argv);// 创建节点auto node = rclcpp::Node::make_shared("helloworld_node");// 输出文本RCLCPP_INFO(node->get_logger(),"hello world!");// 释放资源rclcpp::shutdown();return 0;
}

3.编译执行

在终端进入ws_helloworld下，执行：

colcon build
. install/setup.bash
ros2 run pkg01_helloworld_cpp helloworld

程序执行，在终端下将输出文本："hello world!"。

4.创建功能包（Python）

ros2 pkg create pkg02_helloworld_py --build-type ament_python --dependencies rclpy --node-name helloworld

5.编辑源文件

进入pkg02_helloworld_py/pkg02_helloworld_py目录，该目录下有一helloworld.py文件，修改文件内容如下：

import rclpydef main():# 初始化 ROS2rclpy.init()# 创建节点node = rclpy.create_node("helloworld_py_node")# 输出文本node.get_logger().info("hello world!")# 释放资源rclpy.shutdown()if __name__ == '__main__':main()

6.编译执行

终端下进入到工作空间，执行如下指令：

colcon build
. install/setup.bash
ros2 run pkg02_helloworld_py helloworld

7.运行优化

每次终端中执行工作空间下的节点时，都需要调用. install/setup.bash指令，使用不便，优化策略是，可以将该指令的调用添加进~/setup.bash，操作格式如下：

echo "source /{工作空间路径}/install/setup.bash" >> ~/.bashrc

示例：

echo "source /home/ros2/ws00_helloworld/install/setup.bash" >> ~/.bashrc

以后再启动终端时，无需手动再手动刷新环境变量。

8.定向构建

colcon build --packages-select 文件名

9.功能包

功能包是ROS2应用程序的核心，但是功能包不能直接构建，必须依赖于工作空间，一个ROS2工作空间的目录结构如下：

WorkSpace --- 自定义的工作空间。|--- build：存储中间文件的目录，该目录下会为每一个功能包创建一个单独子目录。|--- install：安装目录，该目录下会为每一个功能包创建一个单独子目录。|--- log：日志目录，用于存储日志文件。|--- src：用于存储功能包源码的目录。|-- C++功能包|-- package.xml：包信息，比如:包名、版本、作者、依赖项。|-- CMakeLists.txt：配置编译规则，比如源文件、依赖项、目标文件。|-- src：C++源文件目录。|-- include：头文件目录。|-- msg：消息接口文件目录。|-- srv：服务接口文件目录。|-- action：动作接口文件目录。|-- Python功能包|-- package.xml：包信息，比如:包名、版本、作者、依赖项。|-- setup.py：与C++功能包的CMakeLists.txt类似。|-- setup.cfg：功能包基本配置文件。|-- resource：资源目录。|-- test：存储测试相关文件。|-- 功能包同名目录：Python源文件目录。

另外，无论是Python功能包还是C++功能包，都可以自定义一些配置文件相关的目录。

|-- C++或Python功能包|-- launch：存储launch文件。|-- rviz：存储rviz2配置相关文件。|-- urdf：存储机器人建模文件。|-- params：存储参数文件。|-- world：存储仿真环境相关文件。|-- map：存储导航所需地图文件。|-- ......

10.操作命令

ROS2的文件系统核心是功能包，我们可以通过编译指令colcon和ROS2内置的工具指令ros2来实现功能包的创建、编译、查找与执行等相关操作。

1.创建

新建功能包语法如下：

ros2 pkg create 包名 --build-type 构建类型 --dependencies 依赖列表 --node-name 可执行程序名称

格式解释：

• --build-type：是指功能包的构建类型，有cmake、ament_cmake、ament_python三种类型可选，默认ament_camke；
• --dependencies：所依赖的功能包列表；
• --node-name：可执行程序的名称，会自动生成对应的源文件并生成配置文件。

2.编译

编译功能包语法如下：

colcon build

或

colcon build --packages-select 功能包列表

前者会构建工作空间下的所有功能包，后者可以构建指定功能包。

3.查找

在ros2 pkg命令下包含了多个查询功能包相关信息的参数。

ros2 pkg executables [包名] # 输出所有功能包或指定功能包下的可执行程序。
ros2 pkg list # 列出所有功能包
ros2 pkg prefix 包名 # 列出功能包路径
ros2 pkg xml # 输出功能包的package.xml内容

4.执行

执行命令语法如下：

ros2 run 功能包 可执行程序 参数