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ros运行管理

一个完整的ros系统可对应一/多台主机

每台主机可对应一/多个工作空间

每个工作空间可对应一/多个功能包

每个功能包可对应一/多个节点

每个节点可对应一/多个话题

元功能包（MetaPackage）使用语法：

元功能包里面没有实质性的内容（所以在创建功能包的时候就不需要添加rospy，roscpp，std_msgs等依赖），它依赖了其他的软件包，通过这种方法可以把其他包组合起来，我们可以认为它是目录索引，告诉我们这个包集合中有哪些子包，并且该去哪里下载。在”sudo apt install ros-noetic-desktop-full“命令时利用了元功能包，其中含有turtlesim的功能包

具体实现：创建一个MetaPackage，包含plumbing_pub_sub,plumbing_server_client,plumbing_param

1，在当下workplace下新建一个功能包，且不添加依赖

2，修改package.xml文件:

#在<buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>后面添加
<exec_depend>被集成的功能包</exec_depend>
 .....
#在 <export>...</export>之间添加<metapackage />

3，修改cmakelist.txt文件

cmake_minimum_required(VERSION 3.0.2)
project(plumbing_my)	#功能包包名
find_package(catkin REQUIRED)
catkin_metapackage()	#添加函数
#CMakeLists.txt 中不可以有换行

类似的元功能包的实现，navigation：https://github.com/ros-planning/navigation

launch文件的使用：

launch 文件是一个 XML 格式的文件

**注意:**roslaunch 命令执行launch文件时，首先会判断是否启动了 roscore,如果启动了，则不再启动，否则，会自动调用 roscore

launch文件调用：

roslaunch 功能包名 xxx.launch

文件标签：

• ​ launch：
  
<launch>

  标签是所有 launch 文件的根标签，充当其他标签的容器

  ​ 属性：deprecated = “弃用声明”告知用户当前 launch 文件已经弃用

  ​ 子级标签：所有其它标签都是launch的子级

  <launch deprecated=“声明”>#运行时也会发出警告
      <!--turtle-->
      
      <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="turtle_GUI" />
      <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="turtle_key" />
      <node pkg="plumbing_test" type="demo08_hangin_p.py" name="work01" />
      <node pkg="plumbing_test" type="test03_client_p.py" name="work02" />
  
  </launch>
  
  

• node:因为节点运行运行是多进程的，所以节点的启动未必会按照声明顺序

  常用属性：

  pkg：“节点所属的包名”

  type：节点类型(与之相同名称的可执行文件)

  name：节点名称(在 ROS 网络拓扑中节点的名称)

  output：“log | screen” (可选)默认是 log但屏幕就不可见

  
  respawn=“true | false” (可选)如果节点退出，Ture就自动重启。（应用于雷达等较为重要的设备，如机器人的雷达因意外退出了，是需要自动重启的）
  
  （

  respawn_delay=” N” (可选) 如果 respawn 为 true, 那么延迟 N 秒后启动节点

  <launch>
      <!--turtle-->
      <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="turtle_GUI" output="screen" respawn="true" respawn_delay="10"  />	#每10s自动重启节点
      <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="turtle_key" required="true"  /> #节点关闭后kill整个系统退出
      <node pkg="plumbing_test" type="demo08_hangin_p.py" name="work01" />
      <node pkg="plumbing_test" type="test03_client_p.py" name="work02" />
  </launch>
  

  属性：

  args 将参数传递给节点

  machine在指定机器上启动节点

  required=“true | false” (可选)该节点是否必须，如果为 true,那么如果该节点退出，将kill roslaunch

  ns namespace

  clear_params=“true | false” (可选)在启动前，删除节点的私有空间的所有参数

  子集标签

  env remap rosparam param

• include

  1.属性

  <launch>
      <include file="$(find plumbing_test)/launch/start_turtle.launch" />
  </launch>
  

  file=”$(find 包名)/文件夹名/文件名.launch” 要包含的文件路径（注意是要三层关系）

  ns=“xxx” (可选) 在指定命名空间导入文件

  2.子级标签

  env arg

• remap(常用)

  用于话题重命名

  1.属性

  from=“xxx” 原始话题名称

  to=“yyy” 目标名称

  具体实现

  rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py
  

通过rostopic list 发现小乌龟的话题是turtle1/cmd_vel

但是键盘作为publisher的话题是cmd_vel故无法进行通信控制，那么可以采用remap的标签设置对话题进行重命名

<launch deprecated="don not use it!">
    <!--turtle-->
    #对需要重命名的节点进行remap
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="turtle_GUI" >
        <remap from="/turtle1/cmd_vel" to="/cmd_vel" />
    </node>
    
    <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="turtle_key" />
    <node pkg="plumbing_test" type="demo08_hangin_p.py" name="work01" />
    <node pkg="plumbing_test" type="test03_client_p.py" name="work02" />

</launch>

• param

  <param>`标签主要用于在参数服务器上设置参数，参数源可以在标签中通过 value 指定，也可以通过外部文件加载，在`<node>`标签中时，相当于私有命名空间。
  

  属性：

  name=“命名空间/参数名” 参数名称，可以包含命名空间

  value=“xxx” (可选) 定义参数值，如果此处省略，必须指定外部文件作为参数源

  type=“str | int | double | bool | yaml” (可选) 指定参数类型，rosparam

  属性

  command=“load | dump | delete” (可选，默认 load) 加载、导出或删除参数

  file=”$(find xxxxx)/xxx/yyy…” 加载或导出到的 yaml 文件

  param=“参数名称”

  ns=“命名空间” (可选)

• group

  `<group>`标签可以对节点分组，具有 ns 属性，可以让节点归属某个命名空间
  

  1.属性

  ns=“名称空间” (可选)

  clear_params=“true | false” (可选) 启动前，是否删除组名称空间的所有参数(慎用…此功能危险)

  2.子级标签

  除了launch 标签外的其他标签

• arg

  标签是用于动态传参，类似于函数的参数，可以增强launch文件的灵活性

  
  
  1.属性
  

  name=“参数名称”

  default=“默认值” (可选)

  value=“数值” (可选) 不可以与 default 并存

  doc=“描述” 参数说明

ROS工作空间覆盖

在 ~/.bashrc 文件下添加当前工作空间的 bash 格式如下:

source /home/用户/路径/demo01_ws/devel/setup.bash
source /home/用户/路径/demo02_ws/devel/setup.bash#再次添加顺序为demo01再demo02，而调用时后配置的文件优先级更高，所以再工作空间重名的情况下，后刷新的工作空间将被先检索，即工作空间的覆盖

在设置时需要遵循一定的原则:后配置的优先级更高，如果更改自定义空间A与自定义空间B的source顺序，那么调用时，将进入工作空间A。

ros中内置了个包路径的查看命令：

echo  $ROS_PACKAGE_PATH

节点名称重名时的处理方式；

rosrun设置法一：通过设置命名空间来区分两个重名节点，（rosrun设置命名空间）

rosrun turtlesim turtlesim_node __ns:=xiaohong
rosrun turtlesim turtlesim_node __ns:=xiaoming

通过对节点设置命名空间，以达到区分的效果

ros设置法二：可以通过对节点的重命名来达到区分（rosrun名称重映射）

rosrun turtlesim turtlesim_node __name:=dagui
rosrun turtlesim turtlesim_node __name:=xiaogui

launch文件设置：

<launch >
    <!--turtle-->
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1" />
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t2" />名称重映射
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="turtlesim" />名称重映射
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1" ns="xiaohong"/>设置命名空间

</launch>

编码方式设置

rospy.init_node("lisi",anonymous=True)#对节点初始化进行设置了命名空间

话题名称重名时的处理方式

• rosrun 命令

  话题重映射前要通过rostopic list来检查话题
  publisher话题的重映射
  rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py /cmd_vel:=/turtle1/cmd_vel#把原话题换成新话题
  subscriber话题重映射
  rosrun turtlesim turtlesim_node /cmd_vel:=/turtle1/cem_vel
  

• launch 文件

  <launch>
  
      <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1" />
      <node pkg="teleop_twist_keyboard" type="teleop_twist_keyboard.py" name="key">
          <remap from="/cmd_vel" to="/turtle1/cmd_vel" />
      </node>
  
  </launch>
  
  

• 编码实现

  话题名称大致可以分为三种类型:(例如cmd_vel的话题)

  • 全局(话题参考ROS系统，与节点命名空间平级)（/cmd_vel)(/demo01_ws/cmd_vel)或(/turtlesim/cmd_vel)
  • 相对(话题参考的是节点的命名空间，与节点名称平级)(demo01_ws/cmd_vel)或(turtlesim/cmd_vel)
  • 私有(话题参考节点名称，是节点名称的子级)(demo01_ws/turtle/cmd_vel)(/命名空间/节点名/话题名)

#! /usr/bin/env python

import rospy
from std_msgs.msg import String

if __name__ == '__main__':
    rospy.init_node("hello")
    #设置全局话题
    pub = rospy.Publisher("/topic",String,queue_size=10)
    pub = rospy.Publisher("/yyy/topic",String,queue_size=10)#yyy为自定义的命名空间
    #设置相对话题
    pub = rospy.Publisher("topic",String,queue_size=10)
    pub = rospy.Publisher("yyy/topic",String,queue_size=10)#yyy为自定义的命名空间
    #设置私有话题
    pub = rospy.Publisher("~topic",String,queue_size=10)
    pub = rospy.Publisher("~yyy/topic",String,queue_size=10)
    while not rospy.is_shutdown():
        pass
     
'''终端运行时都可以在rosrun plumbing_test topic_name_p.py后面加上命名空间__ns:= xxx'''

参数名称重名时的处理方式

rosrun 在启动节点时，也可以设置参数: rosrun 包名 节点名称 _参数名:=参数值

<!--set param-->
<launch>
    <!--全局.在<node>外是全局的，在内是私有的·-->
    <param name="radius" value="0.2" />
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1" ns="xxx">
        <!--私有-->
        <param name="radius" value="0.08" />
    </node>
</launch>

rospy.init_node("hello")
rospy.set_param("/radius_A",100)  #全局,和命名空间以及节点名称无关
rospy.set_param("radius_B",100)  #相对,参考命名空间
rospy.set_param("~radius_C",100)  #私有,参考命名空间与节点名称
'''运行时，假设设置的 namespace 为 xxx，节点名称为 hello，使用 rosparam list 查看:
/a.py 和命名空间以及节点名称无关
/xxx/b.py 参考命名空间
/xxx/hello/c.py 参考命名空间与节点名称'''

alue=“0.08” />

```python
rospy.init_node("hello")
rospy.set_param("/radius_A",100)  #全局,和命名空间以及节点名称无关
rospy.set_param("radius_B",100)  #相对,参考命名空间
rospy.set_param("~radius_C",100)  #私有,参考命名空间与节点名称
'''运行时，假设设置的 namespace 为 xxx，节点名称为 hello，使用 rosparam list 查看:
/a.py 和命名空间以及节点名称无关
/xxx/b.py 参考命名空间
/xxx/hello/c.py 参考命名空间与节点名称'''