第一课1、ROS
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1、什么是ROS
ROS起源于2007年,斯坦福大学的人工智能实验室与机器人技术公司Willow Garage针对其个人机器人项目开发了ROS的雏形。
ROS大致每年发布一个版本,目前正在维护的ROS版本包括indigo,jade,kinetic,一些早期版本现在已经停止维护。ROS依赖于linux内核,因此每当ubuntu版本发生变化,ROS不同版本的依赖也会出现相应的变化。
使用ROS的机器人主要包括:
ROS的工业ABB机器人、宇航局机器人、turtlebot机器人、willow garrage's pr2机器人(从左到右)
2、ROS概述
3、ROS版本indigo的安装
ROS官网以及相应wiki地址:
http://www.ros.org
http://wiki.ros.org/cn
一、安装
二、配置账户
不管是安装ROS还是使用一台预装了ROS的电脑,要想在你的账户中使用ROS,就必须完成下面步骤:
a、为用户账户中设置rosdep,首先在账户中初始化rosdep系统,命令如下:
rosdep update
该命令将在你的根目录下保存一些文件,文件夹名为.ros,这条命令只需执行一次。
注意:
这里需要注意,不像上文的 rosdep init,rosdep update 命令是在你的普通账户下运行,而不使用超级用户前缀sudo。
b)设置环境变量
ROS要依据一些环境变量来定位文件。 设置这些环境变量,你需要使用以下命令7执行ROS提供的脚本setup.bash:
source /opt/ros/indigo/setup.bash
然后,用下行命令确认环境变量已经设置正确:
export | grep ROS
正确配置后,显示结果如下
上面的方式只能在当前shell下运行,如果想在其他shell也能正确运行,那么要做到这一点,编辑账户根目录中的文件.bashrc,并在最下面添加前文的 source 命令。
source /opt/ros/indigo/setup.bash
除了设置环境变量外,setup.bash 命令还能定义了一些ROS系统的bash函数,包括roscd和rosls(下面将要介绍) ,这些函数在rosbash软件包中定义。
4、ROS的基本命令
创建工作空间
创建功能包
为了给出依赖库,编辑包目录下的 CMakeLists.txt 文件,该文件的默认版本含有如下行:
find_package(catkin REQUIRED)
所依赖的其他catkin包可以添加到这一行的COMPONENTS关键字后面,如下所示:
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS package-names)
对于 hello 例程,我们需要添加名为 roscpp 的依赖库,它提供了 ROS 的 C++客户端库。因此,修改后的 find_package 行如下所示:
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS roscpp)
声明可执行文件 接下来,需要在CMakeLists.txt中添加两行,来声明我们需要创建的可执行文件。其一般形式是:
add_executable(executable-name source-files)
target_link_libraries(executable-name ${catkin_LIBRARIES})
第一行声明了我们想要的可执行文件的文件名,以及生成此可执行文件所需的源文件列表。如果你有多个源文件,把它们列在此处,并用空格将其区分开。
第二行告诉 Cmake 当链接此可执行文件时需要链接哪些库(在上面的 find_package 中定义) 。如果你的包中包括多个可执行文件,为每一个可执行文件复制和修改上述两行代码。
在我们的例程中,我们需要一个名为 hello 的可执行文件,它通过名为 hello.cpp 的源文件编译而来。 所以我们需要添加如下几行代码到 CMakeLists.txt 中:
add_executable(hello hello.cpp)
target_link_libraries(hello ${catkin_LIBRARIES})
先ROS文件系统的介绍
下面回到视频,
eclipse的环境配置
注意:java8要安装,不然不能用
把catkin-y方法下面的两行红色部分拷贝到一个叫做make的文件里面(改文件位于~/catkin_ws/目录下),修改改文件的权限为777。
执行make之后,导入工程到eclipse中,然后进行debug部分的配置。
进入debug
在这里没有去做Python的兼容部分!!!!!!!!!!!!
下面要在eclipse中编译和运行
为了能运行一个实际的例子,自己去创建一个ROS包,
回到wiki.ros.org
总结:
首先建立一个catkin工程,为后面的eclipse的使用做准备。
1、安装ROS indigo
在1.3步骤中,可以使用如下方式来代替
经过这几步之后,安装完成。
2、创建catkin空间以及新建一个包beginner,输出hello world的程序
虽然在初始化工作空间之后,在src下只有一个CMakeLists.txt文件,但是还是可以编译的,如下
要生成可执行文件,还需要修改ROS程序包里面的CMakeLists.txt和package.xml(目前不需要修改)文件,
下面便可以编译了,
在命令行下面运行,先运行roscore,
然后另外打开一个终端运行hello,如下
3、下面把这个catkin工程放入到eclipse里面去,下面是整个配置过程
a、先把eclipse下载下来并解压到/opt/下面,如下
b、然后自己新建一个桌面图标,并把该图标放到启动栏
然后从/usr/share/applications/eclipse.desktop拖住eclipse图标到Dash Bar。
c、下面对eclipse进行相应配置
双击打开eclipse,然后按照下面方式进行配置,
1. Global settings in Eclipse IDE
- 在[Window] -> [Preferences] -> [C/C++] -> [Build] -> [Settings]中, 选择Discovery标签, 选中CDT GCC Build Output Parser [Shared] 选项, 更改下面的Compiler command pattern为:
(.*gcc)|(.*[gc]\+\+)|(.*clang)
, 更改Container to keep discovered entries为最后一个选项:Project(use when settings are the same for all files in the project). 设置过程如图所示:
- 还是在刚刚的标签页, 选中 CDT GCC Buillt-in Compiler Settings [Shared], 更改下面的选项Command to get compiler specs:
${COMMAND} -E -P -v -dD -std=c++11 "${INPUTS}"
在解决使用Eclipse编译代码的问题之前, 首先要解决的就是source /opt/ros/indigo/setup.bash
的问题. 在命令行中通过命令catkin_make
可以完成编译, 是因为这个脚本已经写入到~/.bashrc
中, 打开命令行时已经被source
.
打开命令行, 输入: sudo vim /usr/local/bin/eclipsemake
, 将下述内容复制到该文件中:
#!/bin/bash
source /opt/ros/indigo/setup.bash
make "$@" VERBOSE=1 -j8

打开命令行, 输入: sudo vim /usr/local/bin/eclipsemake-tests
, 将下述内容复制到该文件中:
#!/bin/bash
source /opt/ros/indigo/setup.bash
make "$@" VERBOSE=1 -j8 run_tests

最后, 再更改两个文件的权限: sudo chmod +x /usr/local/bin/eclipsemake*
3. Importing the project into Eclipse(有另外一个分水岭)
完成上述过程, 下面需要将一个工程导入到Eclipse中, 下面的步骤将以上面建立的beginner
包作为示例。
如上图所示, 点击Finish, 即可看到Eclipse左侧Project Explorer视图中出现了我们的beginner
包的工程文件。当然, 我们还需要再配置一下该工程。 [Project] -> [Properties] -> [C/C++ Build],
在[C/C++ Build] -> [Environment] 中添加一个变量VERBOSE
, value = 1. 如下图所示:
在[C/C++ General] -> [Paths and Symbols] -> [#Symbols]中 GNU C++添加一个Symbol__GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
, 不设定任何值。 如下图所示:
在[C/C++ General] -> [Preprocessor Includes Paths, Macros etc.] -> [Providers] 中选择 CDT GCC Build Output Parser [Shared] 和 CDT GCC Built-in Compiler Settings [Shared], 并且两种都将 Use global provider shared between projects选中。
配置结束后, 就可以开开心心的编译了。* [Project]* ->* [Build Project]*. 你会在Eclipse中看到如下内容:
4. Adding run configurations to run ROS nodes in Eclipse
在上面的基础上, 已经是可以开开心心的编写代码, 以及编译代码了。 但是还是不能在Eclipse中运行代码。 一般而言, 个人还是推荐直接在命令行中运行生成的节点, 而不是在Eclipse中运行。当然, 想在Eclipse中运行节点, 也是可以的, 主要也就是配置以下run configurations.
[Run As] -> [Run Configurations], 双击[C/C++ Application], 按下图配置运行的二进制文件。
在[Environment]中, 配置ROS_MASTER_URI 和 ROS_ROOT两个变量, 如下图所示:
ROS_ROOT 和 ROS_MASTER_URI的值可以打开Terminal,输入下述命令,然后复制打印出的值到Value即可.
$ echo $ROS_ROOT # http://localhost:11311
$ echo $ROS_MASTER_URI # /opt/ros/indigo/share/ros
保存后, 点击右下角的[Run]按键即可运行了。当然, 你还需要运行roscore
, 运行ur_modern_driver
会出现如下输出, 至少证明, 该节点确实被运行起来了。
结果如下:
方法二:
新建一个make可执行程序,
其内容如下:
运行之:
在这里还没有安装好python的插件,安装好之后执行4.
4 Python
~/catkin_ws$ awk -f $(rospack find mk)/eclipse.awk build/.project > build/.project_with_env && mv build/.project_with_env build/.project
下面去导入工程:
下面要选择相应的二进制文件,如下
下面是环境变量的配置:
在eclipse中编译,运行 设置shell环境变量 右击project选择 Properties --> C/C++ Make Project --> Environment 添加以下编译环境变量
ROS_ROOT
ROS_PACKAGE_PATH
PYTHONPATH
PATH
查看环境变量的值,执行 echo $VARIABLES
同理在Run --> Run configurations... --> C/C++ Application-->environment
添加以下运行环境变量
ROS_ROOT
ROS_MASTER_URI
查看环境变量的值,执行 echo $VARIABLES
7 在Eclipse中运行调试可执行文件
8、unresolved includes问题
在project->properties->[C/C++ General] -> [Preprocessor Includes Paths, Macros etc.] -> [Providers] 中选择 CDT GCC Build Output Parser [Shared] 和 CDT GCC Built-in Compiler Settings [Shared], 并且两种都将 Use global provider shared between projects选中。
直接运行,结果如下
还是要另开一个终端运行roscore,最后结果如下:
http://wiki.ros.org/IDEs
http://blog.csdn.net/sunbibei/article/details/53643243
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