ROS機械人學習歷程二（ROS基礎一）

2. 建立工作空間和功能包

不懂我這教程風格的檢視我的博文《 ros機械人學習歷程一（了解和安裝）》，如不想理，可忽視此內容。接下來分三章來學習ros基礎，其他涉及到的程式設計基礎也可能會在紫色內容中補充，以便各位都能深入理解，為之後學習打好基礎。建議多敲**。

內容

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補充字型

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橙色紅色

棕色綠色

紫色先來份開胃菜，提高對ros的興趣，同時驗證ros是否安裝成功。

turtlesim功能包是用來實現控制小烏龜一切活動的程式集合，先安裝：

$ sudo apt- get install ros-melodic-turtlesim

此小節以下內容可以先不看，直接進入下一小節進行完操作後返回理解。turtlesim 功能包的核心是turtlesim_node 節點，可以把它當作視覺化的烏龜**器。開發者可以使用ros功能包的對外介面（如話題、服務和引數等）來實現自己系統想要的功能，而無需懂得其內部的**實現，但要懂得這些介面有什麼型別及作用：

表1-1 話題

名稱型別

描述話題訂閱

turtlex/cmd_vel

geometry_msgs/twist

烏龜角速度和線速度

話題發布

turtlex/pose

turtlesim/pose

烏龜的姿態資訊

表1-2 服務

名稱型別

描述clear

std_srvs/empty

清除**器中的背景顏色

reset

std_srvs/empty

復位**器到初始配置

kill

turtlesim/kill

刪除乙隻烏龜

spawn

turtlesim/spawn

新生乙隻烏龜

turtlex/set_pen

turtlesim/setpan

設定畫筆的顏色和線寬

turtlex/teleport_absolute

turtlesim/teleportabsolute

移動烏龜到指定姿態

turtlex/teleport_relative

turtlesim/teleportrelative

移動烏龜到指定的角度和距離

表1-3 引數

引數型別

預設值描述

~background_b

int255

設定背景藍色通道顏色值

~background_g

int86

設定背景綠色通道顏色值

~background_r

int69

設定背景紅色通道顏色值

還沒記住的夥伴先別刻意去記，我們直接進入實操，後面會有用到的地方，等學完基礎再回來回顧這些插口。

每次要使用ros節點之前，都必須要執行ros的節點管理器——ros master：

$ roscore

開啟新的終端，使用rosrun 命令啟動節點：

$ rosrun turtlesim turtlesim_node

這時會出現圖1-1 所示的日誌資訊和視覺化**器介面:

圖1-1 小烏龜**器的啟動介面：

再新開啟乙個終端，執行鍵盤控制節點來控制小烏龜移動：

$ rosrun turtlesim turtle_teleop_key

按下計算機鍵盤的方向鍵就可以控制小烏龜運動了，而且在小烏龜尾部會顯示移動軌跡。

每次在新的裝置中使用ros 時，都要建立乙個ros 的工作空間，裡面存放ros 的**，是ros 命令能在任何路徑下，都能自動從中尋找到你要用的**的地方。即，工作空間（workspace）是乙個存放工程開發相關檔案的資料夾。預設的編譯系統是catkin系統，主要有四個目錄空間：

（1）src **空間（source space）：儲存ros功能包的源**。

（2）build 編譯空間（build space）：儲存編譯中自動產生的快取資訊和中間檔案。

（3）devel 開發空間（development space）：儲存編譯後產生的可執行檔案。

（4）install 安裝空間（install space）：非必須。是在編譯成功後，想執行編譯產生的可執行檔案時，才使用make install命令來安裝那些檔案到此空間中，通過執行該空間的環境變數指令碼來達到目的。

開啟終端：

$ mkdir -p ~
/catkin_ws/src
$ cd ~
/catkin_ws/src
$ catkin_init_workspace

「catkin_init_workspace」，將ros的工作空間初始化。算是把普通資料夾當作ros的工作空間的一段變化過程.

建立完成後，需要在工作空間的根目錄下使用catkin_make 命令來編譯一遍工作空間：

$ cd ~
/catkin_ws
$ catkin_make

編譯過程中，會自動產生build 和devel 兩個目錄空間。在編譯後，我們要將devel 中的setup.bash 這個環境變數執行或直接配置到終端的配置檔案中，則工作空間中的環境變數才可以生效，直接配置：

$ echo "source /catkin_ws/devel/setup.bash"
>>~/
.bashrc

再次提醒，如果你的終端是zsh，請將「setup.bash」替換為「setup.zsh」，將「.bashrc」替換為「.zshrc」。

使用如下命令檢視環境變數是否生效了：

$ echo $ros_package_path

如果顯示類似如下有「share」說明當前路徑已經被包含，環境變數設定成功：

home/huaking/catkin_ws/src: /opt/ros/melodic/share

一切功能包的建立都要在src中建立，且每個功能包單獨乙個資料夾：

$ cd ~ /catkin_ws/src $ catkin_crease_pkg first_pkg std_msgs rospy roscpp

「catkin_crease_pkg」是建立功能包的命令。

後面接自創的功能包名（如，first_pkg等），再到各種要依賴的功能包:

std_msgs ：輸入輸出資訊功能包；

rospy：python語言支援功能包；

roscpp：c語言支援功能包。

建立完成後，first_pkg功能包裡會有兩個檔案：為功能包提供元資訊的package.xml 檔案和給功能包記錄程式設計規則的cmakelists.txt 檔案。

每次建立新的功能包和在功能包內建立了新的**都在工作空間根目錄下重新編譯，順便還檢查了**是否出錯，及時改正：

$ cd ~
/catkin_ws
$ catkin_make

未完，待續！！

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機械人學習 ROS學習入門

ROS機械人學習搖桿篇 1

機械人學總結（5） ROS

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