Connect to a ROS Network---2

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一.Introduction

ROS网络由单个ROS主机和多个ROS节点组成。 ROS主机通过跟踪所有活动的ROS节点来促进ROS网络中的通信。每个节点需要向ROS主机注册，以便能够与网络的其他节点进行通信。 MATLAB可以启动ROS主机，或者主机可以在MATLAB外部启动（例如，在不同的计算机上）。所有ROS节点向主机注册，并声明它们可以到达的网络地址。

使用ROS时，您通常会执行以下步骤：
   1. 要连接到ROS网络，您可以在MATLAB中创建ROS主机或连接到现有的ROS主机。在这两种情况下，MATLAB还将创建和注册自己的ROS节点（称为MATLAB“全局节点”）与主机。 rosinit函　　　　数管理这个过程。
     2.交换数据。一旦连接，MATLAB通过发布者，订阅者和服务与其他ROS节点交换数据。
     3.断开ROS网络。调用rosshutdown函数断开MATLAB与ROS网络的连接。

此示例向您显示如何：
1.在MATLAB中创建ROS主机。

2.连接到外部ROS主机。

二.Create a ROS Master in MATLAB

要在MATLAB中创建ROS主控，请调用rosinit而不使用任何参数。这也将创建“全局节点”，MATLAB将使用它来与ROS网络中的其他节点通信。

rosinit

MATLAB外部的ROS节点现在可以加入ROS网络。他们可以使用MATLAB主机的主机名或IP地址连接到MATLAB中的ROS主机。
您可以通过调用rosshutdown关闭ROS主节点和全局节点。

rosshutdown

三.Connect to an External ROS Master

您还可以使用rosinit命令连接到外部ROS主机（例如在机器人或虚拟机上运行）。您可以通过两种方式指定主站的地址：由IP地址或运行主站的计算机的主机名。
每次调用rosinit后，在使用不同语法调用rosinit之前，必须调用rosshutdown。为简洁起见，在以下部分中将省略对rosshutdown的这些调用。
首先在同网段的Ubuntu主机终端上运行如下：

　　1.查看IP地址

ifconfig

　　2.启动ros主机

roscore

在本示例中，使用master_host作为示例主机名，并使用192.168.1.1作为外部ROS主机的IP地址示例。根据外部主站在网络中的位置来调整这些地址。请注意，如果在指定的地址中找不到主站，则以下命令将失败。

rosinit('192.168.1.171')

rosinit('zxwbot-ubuntu')

这两个调用rosinit假定主机将接受端口11311的网络连接，是标准的ROS主端口。
如果主机在不同的端口上运行，您可以将其指定为第二个参数。要连接到在主机名master_host和端口12000上运行的ROS主机，请使用以下命令：

rosinit('zxwbot-ubuntu', )
rosinit('http://192.168.1.171:12000')

rosshutdown
rosinit('http://192.168.1.171:11311')

Node Host Specification

在某些情况下，您的计算机可能连接到多个网络，并有多个IP地址。以下图为例。

左下角的计算机运行MATLAB并连接到两个不同的网络。在一个子网中，其IP地址为73.195.120.50，在另一个子网中，其IP为192.168.1.100。此计算机想要在IP地址为192.168.1.1的TurtleBot计算机上连接到ROS主机。作为向主机注册的一部分，MATLAB全局节点必须指定其他ROS节点可以访问的IP地址或主机名。 TurtleBot上的所有节点将使用此地址在MATLAB中将数据发送到全局节点。

当使用主机的IP地址调用rosinit时，它将尝试检测用于联系主机的网络接口，并将其用作全局节点的IP地址。
如果此自动检测失败，您可以使用rosinit调用中的NodeHost名称 - 值对显式指定IP地址或主机名。所有以前的调用rosinit的方法仍然允许添加NodeHost名称 - 值对。

对于以下命令，假设您要将计算机的IP地址作为192.168.1.100通告给ROS网络。

rosinit('192.168.1.1', 'NodeHost', '192.168.1.100')

rosinit('http://192.168.1.1:11311', 'NodeHost', '192.168.1.100')

rosinit('master_host', 'NodeHost', '192.168.1.100')

一旦节点在ROS网络中注册，您可以使用命令rosnode info NODE查看它通告的地址。 NODE是ROS网络中的节点的名称。您可以通过调用rosnode列表来查看所有注册节点的名称。

ROS Environment Variables

在高级用例中，您可能需要通过标准ROS环境变量指定ROS主机的地址和您通告的节点地址。在前面的部分中解释的调用语法应该足以满足大多数用例。
如果没有为rosinit提供参数，函数也将检查标准ROS环境变量的值。这些变量是ROS_MASTER_URI，ROS_HOSTNAME和ROS_IP。您可以使用getenv命令查看其当前值：

getenv('ROS_MASTER_URI')

getenv('ROS_HOSTNAME')

getenv('ROS_IP')

您可以使用setenv命令设置这些变量。设置环境变量后，调用没有参数的rosinit。 ROS主机的地址由ROS_MASTER_URI指定，全局节点的通告地址由ROS_IP或ROS_HOSTNAME给定。如果为rosinit指定其他参数，它们将覆盖环境变量中的值。

rosshutdown
setenv('ROS_MASTER_URI','http://192.168.1.1:11311')

setenv('ROS_IP','192.168.1.100')

rosinit

您不必同时设置ROS_HOSTNAME和ROS_IP。如果两者都设置，ROS_HOSTNAME优先。

Verify Connection

要使ROS连接正常工作，必须确保所有节点都可以与主服务器和彼此进行通信。各个节点必须与主机通信以注册订阅者，发布者和服务。它们还必须能够彼此通信以发送和接收数据。
由于通信以这种方式工作，如果ROS网络未正确设置，则可能能够发送数据并且无法接收数据（反之亦然）。
这里是ROS网络中的通信结构的图。有一个ROS主机和两个不同的节点向主机注册自己。每个节点将联系主机以找到ROS网络中的另一个节点的通告地址。一旦每个节点知道另一节点的地址，就可以建立数据交换而不涉及主机。