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我在CSDN上寫了一套關(guān)于ros基礎(chǔ)的圖文教程，歡迎關(guān)注!!!

ROS的工程結(jié)構(gòu)（文件系統(tǒng)）

Ros工程結(jié)構(gòu)

1. catkin編譯的工作流程如下：

1. 首先在工作空間catkin_ws/src/下遞歸的查找其中每一個(gè)ROS的package。
2. package中會有package.xml和CMakeLists.txt文件，Catkin(CMake)編譯系統(tǒng)依據(jù)CMakeLists.txt文件,從而生成makefiles(放在catkin_ws/build/)。
3. 然后make剛剛生成的makefiles等文件，編譯鏈接生成可執(zhí)行文件(放在catkin_ws/devel)。

詳細(xì)解釋相關(guān)包內(nèi)容：

• src/: ROS的catkin軟件包（源代碼包）
• build/: catkin（CMake）的緩存信息和中間文件
• devel/: 生成的目標(biāo)文件（包括頭文件，動態(tài)鏈接庫，靜態(tài)鏈接庫，可執(zhí)行文件等）、環(huán)境變量

2. 使用catkin_make進(jìn)行編譯

要用catkin編譯一個(gè)工程或軟件包，只需要用catkin_make指令。一般當(dāng)我們寫完代碼，執(zhí)行一次catkin_make進(jìn)行編譯,調(diào)用系統(tǒng)自動完成編譯和鏈接過程，構(gòu)建生成目標(biāo)文件。編譯的一般性流程如下

$ cd ~/catkin_ws #回到工作空間,catkin_make必須在工作空間下執(zhí)行
$ catkin_make    #開始編譯
$ source ~/catkin_ws/devel/setup.bash #刷新壞境

注意: catkin編譯之前需要回到工作空間目錄，catkin_make在其他路徑下編譯不會成功。編譯完成后，如果有新的目標(biāo)文件產(chǎn)生（原來沒有），那么一般緊跟著要source刷新環(huán)境，使得系統(tǒng)能夠找到剛才編譯生成的ROS可執(zhí)行文件。這個(gè)細(xì)節(jié)比較容易遺漏，致使后面出現(xiàn)可執(zhí)行文件無法打開等錯(cuò)誤。

3. package詳解

1) 組織形式

• CMakeLists.txt: 定義package的包名、依賴、源文件、目標(biāo)文件等編譯規(guī)則，是package不可少的成分
• package.xml: 描述package的包名、版本號、作者、依賴等信息，是package不可少的成分
• src/: 存放ROS的源代碼，包括C++的源碼和(.cpp)以及Python的module(.py)
• include/: 存放C++源碼對應(yīng)的頭文件
• scripts/: 存放可執(zhí)行腳本，例如shell腳本(.sh)、Python腳本(.py)
• msg/: 存放自定義格式的消息(.msg)
• srv/: 存放自定義格式的服務(wù)(.srv)
• models/: 存放機(jī)器人或仿真場景的3D模型(.sda, .stl, .dae等)
• urdf/: 存放機(jī)器人的模型描述(.urdf或.xacro)
• launch/: 存放launch文件(.launch或.xml)

通常ROS文件組織都是按照以上的形式，這是約定俗成的命名習(xí)慣，建議遵守。以上路徑中，只有CMakeLists.txt和package.xml是必須的，其余路徑根據(jù)軟件包是否需要來決定。

2) package創(chuàng)建

創(chuàng)建一個(gè)package需要在catkin_ws/src下,用到catkin_create_pkg命令，用法是：

catkin_create_pkg package depends

其中package是包名，depends是依賴的包名，可以依賴多個(gè)軟件包。

Master 節(jié)點(diǎn)管理器

master就像一個(gè)大管家，每個(gè)小弟node想要和其他node交朋友，必須先跟大管家master注冊，注冊之后，兩個(gè)node小弟就可以互相通信了

兩個(gè)功能

在開始執(zhí)行ros程序前，第一步是啟動master，命令式roscore, 同時(shí)該命令順帶啟動了其余兩個(gè)東西：

啟動master

Node節(jié)點(diǎn)

ROS中的節(jié)點(diǎn)，通常是按照功能劃分，一個(gè)node實(shí)現(xiàn)某個(gè)指定功能。node就是Ros中進(jìn)程的概念。是包里可執(zhí)行文件（包括c++編譯文件 && .py && .sh文件）運(yùn)行的實(shí)例。
與node相關(guān)的指令如下：

// 啟動node的方法很簡單：
$ rosrun [pkg_name] [node_name]
// 列出當(dāng)前運(yùn)行的node信息
$ rosnode list
// 顯示某個(gè)node的詳細(xì)信息
$ rosnode info [node_name]
// 停止某個(gè)node運(yùn)行
$ rosnode kill [node_name]

Roslaunch

啟動master和多個(gè)node的方法, 正如前文提及到的ros工程目錄中的launch文件夾，沒錯(cuò)，下面要啟動運(yùn)行l(wèi)aunch文件的時(shí)候，就是在對應(yīng)pkg文件夾下launch文件夾下的對應(yīng)launch文件。

// 啟動命令如下：
$ roslaunch [pkg_name] [file_name.launch]

• launch文件寫法
  launch文件寫法和pkg文件夾下的package.xml文件寫法類似，都遵循xml文件標(biāo)簽格式，具體如下：

  
  
  launch文件編寫

ROS下的四種通訊方式

topic通訊

topic是node之間通訊最常見的一種方式，是一種異步通訊方式，兩個(gè)node之間通過publish和subscribe的機(jī)制，進(jìn)行信息交流。

• massage：topic內(nèi)容的數(shù)據(jù)類型，或者稱為topic的格式標(biāo)準(zhǔn)，定義在 *.msg文件下
  可以認(rèn)為Massage是類的概念，具體通訊過程中的massage屬于對象或者實(shí)例。
  該文件存放在pkg/msg文件夾下

massage編寫格式

很像是在寫函數(shù)中的結(jié)構(gòu)體

• topic和msg相關(guān)指令

// 列出所有的topic
$ rostopic list
// 顯示某個(gè)topic屬性信息
$ rostopic show [/topic_name]
// 顯示某個(gè)topic內(nèi)容
$ rostopic echo [/topic_name]
// 像某個(gè)topic發(fā)布內(nèi)容
$ rostopic pub [topic_name]  ...(要發(fā)布的內(nèi)容)
---
// 列出所有的msg
$ rosmsg list
// 顯示某個(gè)msg內(nèi)容
$ rosmsg show [/msg_name]

Service通訊

Ros的同步通信的方式，兩個(gè)node之間通過request/reply方式通信
service沒人調(diào)用的時(shí)候他就不執(zhí)行。

service

這里需要注意：同步意味著阻塞，就是client端在發(fā)送request之后，會一直等待server回傳reply.

topic和service對比

service文件編寫格式

上圖中service應(yīng)答的格式，就一定是個(gè)msg文件了。
具體舉例子如下圖所示：

service中的reply

對應(yīng)文件修改關(guān)鍵點(diǎn)

相關(guān)命令如下：

service通訊的相關(guān)命令

參數(shù)服務(wù)器 Parameter Service

參數(shù)服務(wù)器本身就是個(gè)字典，我們可以通過以下三種方式對之進(jìn)行讀寫：

1. 命令行模式

   
   
   通過命令行操作參數(shù)服務(wù)器

2. launch文件

   
   
   launch文件通過標(biāo)簽表示

3. 在.py 和 .cpp文件直接編寫

Action通訊

升級版service

對應(yīng)的action文件編寫規(guī)則