ROS 開發環境簡介

首先考慮幾個問題？

做實驗的時候，如果想要把影象資料和處理之後的影象的資料儲存下來，怎麼辦？你馬上想到可以這樣

imwrite("xx",xx);

可是這樣，會加重影象讀取執行緒的負擔。另外如果同時想記錄感測器的資料，gps的資料怎麼辦，你馬上想到可以這樣

ofstream fps("xx.txt")

又如果想要同時記錄他們的採集的時間呢？這個怎麼辦呢？又如果想要從機械人上實時傳輸影象到pc上要檢視，怎麼辦？你會想到幾種方法。

- socket(tcp/ip)

- remote desktop+ screen recorder

這樣感覺還挺麻煩的有沒有簡單一點的方法，或者說有沒有一種好用的tool幫我們完成這樣一件事。這裡我們介紹機械人中應用十分廣泛的一種開發工具-ros。

rich driver packages of robots.(cameras, linda, sensors)

support many robots.(dji, pr2, turtle bot…)

open source

那麼ros是什麼，為什麼他明明只是乙個linux中軟體，卻叫做os。

我們說乙個簡單的作業系統，比如ucos，不考慮檔案系統和驅動等等，那麼他只有一組執行緒（程序）管理的**，其實最早linux發布的時候也只是乙個kernel，主要的功能還是程序管理、記憶體管理。

ros node

ros的核心其實程序管理的工具（只不多底層的api是直接呼叫linux的函式而不是自己做的），因為每個程序在ros中是乙個節點，我們可以很直觀的看到程序之間的通訊（msg，service），所以理解ros node就知道為什麼ros中具備的其他的功能，因為大部分功能都是圍繞這個ros node來的。我們寫出來的**在ros中回編譯成乙個個節點，執行的時候也是以節點的形式出現。

那麼從這個角度上，ros把自己叫做乙個作業系統還是沒有問題的。

ros的位置

gui三維視覺化

developer』s code

slam/vo

ros/opencv/cuda

g2o/eigen/sophus

linux/cmake/gcc

driver/hardware

driver/camera/imu

install

ubuntu

software

ubuntu能夠廣泛流行的很大原因，就是因為apt系統，裝軟體十分方便（apt-get install 對比windows就知道了），然後呢ros對於apt的支援也是相當的好，各種package(無論是驅動，視覺化包，演算法包)都可以做到直接apt-get。

sudo apt-get install ***

ros

sudo apt-get install ros-indigo-desktop

推薦使用indigo版本的，因為這個是比較穩定的版本，支援的各種包最豐富，用的最廣泛。詳細的安裝方法見

wiki 其他

再看開頭那幾個問題

1. 做實驗的時候，如果想要把影象資料和處理之後的影象的資料儲存下來，怎麼辦？

2. 如果同時想記錄感測器的資料，gps的資料怎麼辦，

3. 如果想要同時記錄他們的採集的時間呢？

這些問題都可以使用乙個rosbag的工具搞定，rosbag記錄了所有發布的訊息，以及訊息對應的time stamp。

rosbag record -a

如果想要從機械人上實時傳輸影象到pc上要檢視，怎麼辦？

rosmsg publish /image

直接發布訊息就行，是不是很神奇，因為ros可以實現多個機械人執行同乙個ros core，這樣呢，我們在robot上看到的或者自己發布各種廣播，在pc上一樣可以看到（這個原理上就是ros對ssh的封裝）。使用roslauch可以同時啟動多個機械人的多個**。比方說，一邊是飛機，一邊是pc，飛機上跑的**是定位導航、飛機控制的**，pc上跑的**是視覺化影象，路徑規劃、全域性地圖等等，使用乙個launch檔案可以搞定他們的啟動。

why cmake &&　catkin

在乙個大的專案中，有很多原始檔和標頭檔案，需要對他們分別編譯，然後可能鏈結到一些庫檔案，這時候gcc的指令會變得很長，寫起來太麻煩。因此人們使用乙個makefile檔案來專門指定這些東西是怎麼編譯鏈結的。但是直接使用makefile檔案，這裡邊的語法規則還是有點複雜，所以在makefile之上，人們又做了乙個自動生成的工具叫做cmake，cmake程式執行的時候，讀入乙個cmakelist.txt檔案，之後會生成makefile檔案，然後編譯鏈結，構建整個專案。因此一般的順序是執行

1. cmake

2. make

好吧，先這樣舉個例子吧，寫**像做菜，可以煮，然後還可以烤，蒸等等。

那麼一定會用一些工具，有些比較全套的廚房什麼都有，就像飯店的廚房，從原材料，到各種調料，各種鍋都是齊全的，而且自動化程度很高，基本上有了原材料，按一下按鈕，等著菜自己做好。還有乙個不太完整，就像寢室裡只有乙個電鍋，自己還得配一下別的東西鍋碗，買點菜，買點醬油啊等等。他們用的原料是一樣的，都能做出飯來，不過用的工具不一樣。

visual studio。這個軟體包含了整個構建系統，注意構建這詞表示從源**一直編譯到可以執行的程式，也就是從生公尺到熟飯的過程。乙個典型的c++構建系統必然包含乙個c++的編譯器聯結器，這些是必須的。還有乙個除錯用比如偵錯程式，工程管理的，還有就是便於**開發的工具，他本質上是乙個編輯器，就是能夠把**敲到檔案裡邊去。

上邊是vs的情況，那麼在linux中，也有這樣的乙個開發環境，當然用的更多的不是這樣的開發環境，而是用了一系列小工具完成整個構建鏈條。這其中包括編譯器g++、gcc，聯結器link，偵錯程式gdb，工程管理cmake，makefile。零零碎碎各種東西加在一起可以完成vs的功能。

好吧說到這裡，乾脆多說一些，了解就行。

linux中流行的的自動化工程管理工具有兩種，一種就是鼎鼎大名的cmake，它支援了大部分流行開源**，寫起來語法非常簡單，這就是為什麼我們會用他。流行常用的**如opencv,eigen，caffe。他是ros的構建工具中一環，使用ros一定要學會使用cmake，各種slam**都是使用cmake編譯的，slam**一般是c++實現的。

另外乙個是autoconfig系統，這個系統相對cmake來說，就麻煩了一些，是比較老的工具了，逐漸被淘汰。

catkin是使用最廣泛的ros package管理工具，它的好處不多說了，誰用誰知道。

some books

ros by example

learning ros for robotics programming

機械人作業系統（ros）**

cmake 實踐

鳥哥的 linux 私房菜

ROS 開發環境簡介

ubuntu安裝Ros開發環境

python開發環境配置簡介

利用Eclipse整合開發環境進行ROS開發

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