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    科技2024-08-06  22

    1 探索ROS文件系统

    注意:本教程假定您已经按照之前的教程,安装并配置了ros环境。

    探索ROS文件系统 描述:这篇教程介绍了ROS文件系统的概念,包括如何使用roscd rosls 和rospack 命令行工具。

    现在的ros编译系统为"catkin",而”rosbuild"是老版的ros编译系统,现在已经被“catkin"取代。如果您是ROS的初学者,请选择catkin。

    1.1引言

    在本教程中,我们将使用如下命令来安装ros-tutorials $ sudo apt-get install ros-<distro>-ros-tutorials

    <distro> 需要被indigo kinetic lunar 等代替,这需要根据您安装的ros环境版本。

    1.2文件系统

    Packages: 软件包,是ROS应用程序代码的组织单元,每个软件包都可以包含程序库、可执行文件、脚本或者其它手动创建的东西。 Manifest (package.xml): 清单,是对于’软件包’相关信息的描述,用于定义软件包相关元信息之间的依赖关系,这些信息包括版本、维护者和许可协议等。

    1.3文件系统工具

    rospack find [package_name] 该选项可以返回软件包的路径信息。 例如: rospack find roscpp

    roscd [package_name] 直接切换工作目录到某个软件包或者软件包集当中。 例如:roscd roscpp 但是样roscd 只能切换到那些路径已经包含在 ROS_PACKAGE_PATH 环境变量中的软件包。 要查看 ROS_PACKAGE_PATH 中包含的路径,您可以输入: $ echo $ROS_PACKAGE_PATH 跟其他路径环境变量类似,你可以在 ROS_PACKAGE_PATH 中添加更多其它路径,每条路径使用冒号’:'分隔。

    使用 roscd log 可以切换到 ROS 保存日记文件的目录下。 $ roscd log

    rosls 是 rosbash 命令集中的一部分,它允许你直接按软件包的名称而不是绝对路径执行 ls 命令。 $ rosls [本地包名称[/子目录]] 例如 $ rosls roscpp_tutorials

    2 创建工作空间

    我们创建和编译一个工作空间

    $ mkdir -p ~/catkin_ws/src $ cd ~/catkin_ws/ $ catkin_make

    catkin_make是一个非常方便的工具。当第一在工作空间中执行catkin_make时,您的src文件夹中会创建CMakeLists.txt文件。

    如果您的源程序中还有python3的程序,请使用如下命令: $ catkin_make -DPYTHON_EXECUTABLE=/usr/bin/python3

    然后将当前目录加入到环境变量中 $ source devel/setup.bash $ echo $ROS_PACKAGE_PATH /home/xiao/catkin_ws/src:/opt/ros/kinetic/share

    3 创建一个ROS包

    3.1 catkin_create_pkg

    首先切换到之前通过创建catkin工作空间教程创建的catkin工作空间中的src目录下: $ cd ~/catkin_ws/src 然后使用catkin_create_pkg命令来创建一个名为’beginner_tutorials’的新程序包,这个程序包依赖于std_msgs、roscpp和rospy:

    $ catkin_create_pkg beginner_tutorials std_msgs rospy roscpp

    详细解释: 这将会创建一个名为beginner_tutorials的文件夹,这个文件夹里面包含一个package.xml文件和一个CMakeLists.txt文件,这两个文件都已经自动包含了部分你在执行catkin_create_pkg命令时提供的信息。

    catkin_create_pkg命令会需要输入package_name,如果有需要你还可以在后面添加一些需要依赖的其它程序包: catkin_create_pkg <package_name> [depend1] [depend2] [depend3]

    [depend1] [depend2] [depend3] 被称为ros包的一级依赖; 一个依赖包还会有它自己的依赖包,比如rospy

    $ rospack depends1 rospy

    genpy rosgraph rosgraph_msgs roslib std_msgs

    3.2 rospack depends 查看包的所有依赖

    您可以使用rospack depends beginner_tutorials

    cpp_common rostime roscpp_traits roscpp_serialization genmsg genpy message_runtime rosconsole std_msgs rosgraph_msgs xmlrpcpp roscpp rosgraph catkin rospack roslib rospy

    3.3 自定义程序包

    打开package.xml

    <description>The beginner_tutorials package</description>

    将描述信息修改为任何你喜欢的内容,但是按照约定第一句话应该简短一些,因为它覆盖了程序包的范围。如果用一句话难以描述完全那就需要换行了。

    <maintainer email="user@todo.todo">user</maintainer>

    这是package.xml中要求填写的一个重要标签,因为它能够让其他人联系到程序包的相关人员。至少需要填写一个维护者名称,但如果有需要的话你可以添加多个。除了在标签里面填写维护者的名称外,还应该在标签的email属性中填写邮箱地址:

    切换行号显示

    <maintainer email="you@yourdomain.tld">Your Name</maintainer>

    许可标签

    再接下来是许可标签,同样的也需要:

    <license>TODO</license>

    你应该选择一种许可协议并将它填写到这里。一些常见的开源许可协议有BSD、MIT、Boost Software License、GPLv2、GPLv3、LGPLv2.1和LGPLv3。你可以在Open Source Initiative中阅读其中的若干个许可协议的相关信息。对于本教程我们将使用BSD协议,因为ROS核心组件的剩余部分已经使用了该协议:

    <license>BSD</license>

    依赖项标签

    接下来的标签用来描述程序包的各种依赖项,这些依赖项分为build_depend、buildtool_depend、run_depend、test_depend。关于这些标签的更详细介绍请参考Catkin Dependencies相关的文档。在之前的操作中,因为我们将 std_msgs、 roscpp、 和 rospy作为catkin_create_pkg命令的参数,所以生成的依赖项看起来如下:

    除了catkin中默认提供的buildtool_depend,所有我们列出的依赖包都已经被添加到build_depend标签中。在本例中,因为在编译和运行时我们需要用到所有指定的依赖包,因此还需要将每一个依赖包分别添加到run_depend标签中:

    12 <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend> 13 14 <build_depend>roscpp</build_depend> 15 <build_depend>rospy</build_depend> 16 <build_depend>std_msgs</build_depend> 17 18 <exec_depend>roscpp</exec_depend> 19 <exec_depend>rospy</exec_depend> 20 <exec_depend>std_msgs</exec_depend>

    最后完成的 package.xml

    现在看下面最后去掉了注释和未使用标签后的package.xml文件就显得更加简洁了:

    1 <?xml version="1.0"?> 2 <package format="2"> 3 <name>beginner_tutorials</name> 4 <version>0.1.0</version> 5 <description>The beginner_tutorials package</description> 6 7 <maintainer email="you@yourdomain.tld">Your Name</maintainer> 8 <license>BSD</license> 9 <url type="website">http://wiki.ros.org/beginner_tutorials</url> 10 <author email="you@yourdomain.tld">Jane Doe</author> 11 12 <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend> 13 14 <build_depend>roscpp</build_depend> 15 <build_depend>rospy</build_depend> 16 <build_depend>std_msgs</build_depend> 17 18 <exec_depend>roscpp</exec_depend> 19 <exec_depend>rospy</exec_depend> 20 <exec_depend>std_msgs</exec_depend> 21 22 </package>

    4.编译程序包

    进入工作空间,执行catkin_make

    $ cd ~/catkin_ws/ $ catkin_make

    编译完成后,生成build 和 devel文件夹

    一个工作空间可以存放多个包,都在…/workspace_folder/src/

    workspace_folder/ -- WORKSPACE 工作空间 src/ -- SOURCE SPACE 源文件,以后写的程序都在里面 CMakeLists.txt -- 'Toplevel' CMake file, provided by catkin package_1/ CMakeLists.txt -- CMakeLists.txt file for package_1 package.xml -- Package manifest for package_1 ... package_n/ CMakeLists.txt -- CMakeLists.txt file for package_n package.xml -- Package manifest for package_n
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