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

2019-01-23 11:29:52 浏览数 (1)

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:

代码语言:javascript复制
~$ 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:

代码语言:javascript复制
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:

代码语言:javascript复制
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:

代码语言:javascript复制
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。

代码语言:javascript复制
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。

代码语言:javascript复制
exbot@relay-Aspire-4741:~$ rosrun rqt_topic rqt_topic

发布主题也可以使用:

代码语言:javascript复制
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:

代码语言:javascript复制
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:

代码语言:javascript复制
<!--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:

代码语言:javascript复制
~$ roslaunch turtlesim_drawsquare.launch

效果如下:

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