ROS机器人程序设计（原书第2版）补充资料 （贰） 第二章 ROS系统架构及概念

ROS机器人程序设计（原书第2版）补充资料 （贰） 第二章 ROS系统架构及概念

书中，大部分出现hydro的地方，直接替换为indigo或jade或kinetic，即可在对应版本中使用。

由于工作事物繁忙，更新有些慢，抱歉。

已经完成的各章节补充说明，会依据反馈意见持续更新，希望大家多提宝贵意见，非常感谢。

在完成了第一章的学习实现之后，基本已经掌握了ROS系统的安装，那么如何使用ROS，理解系统架构和概念，这是第二章的内容。hydro-indigo-kinetic通用概念不做区分。

如果使用IDEs进行ROS开发环境构建，推荐：http://wiki.ros.org/IDEs

RoboWare Studio：http://www.roboware.me

补充参考：http://blog.csdn.net/zhangrelay/article/details/49893069

书中2.4.10中，节点示例有一些变化，如下：

~$ rosrun chapter2_tutorials chap
chap2_example1_a  chap2_example2_a  chap2_example3_a  chap2_example4
chap2_example1_b  chap2_example2_b  chap2_example3_b

第16页：

理解ROS文件层次--综合包--包--等

第17页：

工作空间（重点）catkin_ws 当然也可以配置spark_ws等，

如果经常使用，注意在.bashrc中配置好环境。包括但不限于如下：

export JAVA_HOME=/opt/jdk/java
export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH
export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:/home/exbot/LeapDeveloper/LeapSDK:/home/exbot/LeapDeveloper/LeapSDK/lib:/home/exbot/LeapDeveloper/LeapSDK/lib/x64
export LEAP_SDK=/home/exbot/LeapDeveloper/LeapSDK
export VREP_ROOT_DIR=/home/exbot/V-REP_PRO_EDU_V3_3_1_64_Linux/
export ROS_PACKAGE_PATH=${ROS_PACKAGE_PATH}:/home/exbot/catkin_ws/src
source /opt/ros/indigo/setup.bash
source /home/exbot/catkin_ws/devel/setup.bash
source /home/exbot/spark_ws/devel/setup.bash
#set up G2O
export G2O_ROOT=/home/exbot/Rob_Soft/g2o-master
export G2O_BIN=${G2O_ROOT}/bin
export G2O_LIB=${G2O_ROOT}/lib
export LD_LIBRARY_PATH=${G2O_LIB}:${LD_LIBRARY_PATH}
export PATH=${G2O_BIN}:${PATH}
export NVM_DIR="/home/exbot/.nvm"
[ -s "$NVM_DIR/nvm.sh" ] && . "$NVM_DIR/nvm.sh"  # This loads nvm

第18-21页：

理解功能包，综合功能包，消息，服务的基本组成结构，常用指令，数据类型等。

层次及包含关系。

第22页：

计算图级：节点等。主题等之间通信和数据流向。

第23页：

节点概念与常用指令。

第24页：

主题概念与常用指令。

第25页：

服务概念与常用指令。

第26-27页：

消息，记录包，节点管理器，参数服务器等。

第28页：

ROS开源社区简介。

使用练习：hydro-indigo-kinetic差别不大：

如indigo版：

exbot@relay-Aspire-4741:~$ rospack find turtlebot_navigation
/opt/ros/indigo/share/turtlebot_navigation

一般只是版本号有些不同。

有些在github上的功能包，是hydro版本的，已经不更新了，但是稍微修改下甚至不修改，通过源码编译可以用于indigo和kinetic版。
需要熟悉常用指令，rospack，rosstack，rosls，roscd，通常是linux常用终端命令前加ros

第29页：

创建工作空间。需要熟练掌握，hydro之后版本类似。

第30页：

创建并编译功能包等。

第31页：

安装独立功能包，注意各版本区别，hydro，indigo和kinetic：

exbot@relay-Aspire-4741:~$ sudo apt-get install ros-indigo-turtlebot-gazebo 

启动：

roscore

使用roslaunch可以忽略上步。下面会细说使用.launch一次启动多个节点。

第32页：

使用rosnode。

rqt_action                       rqt_pose_view
rqt_bag                          rqt_publisher
rqt_bag_plugins                  rqt_py_common
rqt_console                      rqt_py_console
rqt_dep                          rqt_reconfigure
rqt_graph                        rqt_robot_dashboard
rqt_gui                          rqt_robot_monitor
rqt_gui_cpp                      rqt_robot_steering
rqt_gui_py                       rqt_runtime_monitor
rqt_image_view                   rqt_rviz
rqt_joint_trajectory_controller  rqt_service_caller
rqt_launch                       rqt_shell
rqt_logger_level                 rqt_srv
rqt_moveit                       rqt_tf_tree
rqt_msg                          rqt_top
rqt_nav_view                     rqt_topic
rqt_plot                         rqt_web

第33-35页：

使用rostopic。

补充除了书上介绍的指令，也可以使用图形界面。

exbot@relay-Aspire-4741:~$ rosrun rqt_topic rqt_topic

发布主题也可以使用：

exbot@relay-Aspire-4741:~$ rosrun rqt_publisher rqt_publisher 

方便快捷。

其他功能自己探索，乐趣多多。

第36-37页：

使用服务，补充如下：

exbot@relay-Aspire-4741:~$ rosrun rqt_service_caller rqt_service_caller

第38页：

参数服务。

第39-40页：

学习用C++写一个简单节点。

第41-42页：

编译节点。

第43页：

创建msg和srv文件。

第44-47页：

使用msg和srv文件。

第48-49页：

启动文件roslaunch。

补充可以尝试练习，用一个launch启动，海龟并画圆。文末给出答案。

第50-53页：

动态参数。

第54页：

本章总结。

思考与巩固：

1 熟练掌握ROS系统架构及概念

2 nodelet使用

参考：

2.1 官网：http://wiki.ros.org/nodelet

2.2 kint_zhao博客：http://blog.csdn.net/zyh821351004/article/details/52143309

3 启动文件.launch

第二章所用到的指令在hydro，indigo，jade，kinetic中均通用的，这章内容是ROS非常重要的基础。

附：

1 使用多个终端，启动roscore和小海龟，并画方形。如下：

2 使用roslaunch

下面是配置：

<!--turtlesim drawsquare launch-->
<launch>

  <node name="turtlesim_node1" pkg="turtlesim" type="turtlesim_node"/>
  <node name="turtlesim_node2" pkg="turtlesim" type="turtlesim_node"/>
  <node name="draw_square" pkg="turtlesim" type="draw_square"/>
  <node name="rqt_graph" pkg="rqt_graph" type="rqt_graph"/>

</launch>

直接在终端，输入：

~$ roslaunch turtlesim_drawsquare.launch

效果如下：