- 工作空間的框架是怎么樣的？有幾個文件夾？
一個包含功能包、可編輯源文件或編譯包的文件夾。
同時編譯不同的功能包時非常有用，并且可以用來保存本地開發(fā)包。
- 編譯命令是什么？
用catkin編譯功能包
$ cmake package/ #使用標準Cmake工作流程，一次編譯一個包
$ make
$ cd workspace # 編譯工作空間內的所有包
$ catkin_make
Source是干什么？為什么要source？
用來刷新工作環(huán)境；
如果不刷新，系統(tǒng)可能無法識別編譯后（如Catkin_make之后）的工作環(huán)境（里面的新文件）；-
什么是功能包？
功能包是ROS軟件中的基本單元，包含ROS節(jié)點、庫、配置文件。
一個功能包文件結構
這些文件夾的主要功能如下：
config：放置功能包中的配置文件，由用戶創(chuàng)建，文件名可以不同。
include：放置功能包中需要用到的文件。
scripts：放置可以直接運行的Python腳本。
src：程序源文件。
launch：放置功能包自定義的消息類型。
msg：放置功能包自定義的服務類型。
srv：放置功能包的定義的服務類型。
action：放置功能包自定義的動作指令。
CMakeLists.txt：Cmake的生成文件，編譯器編譯功能包的規(guī)則。
package.xml：功能包清單。
-
功能包里至少會包含什么文件？
新建一個工作空間
新建一個功能包
（剛剛新建的功能包，包含以下幾個東西）
一個include文件夾——里面包含著一個與包名同名的空文件夾；
一個空src文件夾
一個CMakeLists.txt文件
一個package.xml文件
build目錄下是保存什么的？
編譯空間（build文件夾）：CMake和catkin為功能包和項目保存緩存信息、配置和其他中間文件devel目錄下是保存什么的？
開發(fā)空間（devel文件夾）：保存編譯后的程序（無需安裝就能用來測試的程序）ros操作系統(tǒng)的通訊方式有幾種？分別是什么？
ros操作系統(tǒng)的通訊方式有三種
話題通訊機制
服務通訊機制
參數通訊機制
拓展：
自定義通信格式有三種：
- 消息（ msg）
- 服務（srv)
-
動作（action）
解釋一下launch的作用？
作用：運行啟動文件
在ROS中一個節(jié)點程序一般只能完成功能單一的任務，但是一個完整的ROS機器人一般由很多個節(jié)點程序同 時運行、相互協作才能完成復雜的任務，因此這就要求在啟動機器人時就必須要啟動很多個節(jié)點程序，一般的
ROS機器人由十幾個節(jié)點程序組成，復雜的幾十個都有可能。
這就要求我們必須高效率的啟動很多節(jié)點，而不是通過rosrun命令來依次啟動十幾個節(jié)點程序，launch文件 就是為解決這個需求而生，launch文件就是一個xml格式的腳本文件，我們把需要啟動的節(jié)點都寫進launch文件 中，這樣我們就可以通過roslaunch工具來調用launch文件，執(zhí)行這個腳本文件就一次性啟動所有的節(jié)點程序。簡述topic
- 主題是節(jié)點間用來傳輸數據的總線。
- 通過主題進行消息路由不需要節(jié)點之間直接連接——發(fā)布者和訂閱者之間不需要知道彼此是否存在。
- 一個主題可以有多個訂閱者，也可以有多個發(fā)布者。
-
ROS的主題可以使用TCP/IP和UDP傳輸：TCPROS（默認），UDPROS（低延遲高效率，數據丟失，遠程操作）
話題通訊機制
- 簡述service
- 發(fā)布/訂閱模型是一種靈活的通訊機制，但是其多對多、單向傳輸的方式不適合于分布式系統(tǒng)通常要求的請求/應答交互方式。
- 請求/應答通過服務實現。服務由一對消息定義：一個用于請求，一個用于應答。
-
一個節(jié)點提供服務名稱，客戶通過發(fā)送請求消息并等待應答來使用服務。
服務通訊機制
- 簡述action
在ros中，如果想要發(fā)送一個request給一個節(jié)點該節(jié)點完成一些任務，并且給出一個回復，這樣可以使用ros中的service完成。但是有一些應用中任務執(zhí)行的時間很長，用戶需要查看執(zhí)行的進度如何，以及或者取消該任務，ros中提供了一個actionlib package來建立服務，執(zhí)行一個長時間運行的可搶占目標。
可以道是“升級版的service”，算是對service在某些情況下能力不足的一種補充。
在一個復雜的ROS系統(tǒng)中我們會需要各種各有的服務要求，向某個節(jié)點發(fā)送請求執(zhí)行某一個任務， 并返回相應的執(zhí)行結果，這種用ROS的服務（services）完成。然而有一些情況服務執(zhí)行的時間很長， 在執(zhí)行中想要獲得任務處理的進度，或可能取消執(zhí)行任務，actionlib就能實現這樣的功能，它是ROS的一個非常重要的庫，算是對service在某些情況下能力不足的一種補充。
在前面介紹過服務，因為它在執(zhí)行的過程中是阻塞的，會阻止程序進一步執(zhí)行，必須等待服務器 返回結果才會繼續(xù)執(zhí)行后面的程序，對于一些計算量較輕的任務使用服務是可以滿足的。但是對于一 些伏在的任務，例如讓機器人從房間的某一點A運動到指定的地點B，在此運動過程中需要花費的時間 未定，任務時間較長而且中途會遇到各種情況，例如機器人電量不足時，這就需要取消或暫停當前任 務等待機器人充滿電再繼續(xù)該任務。
- 什么是節(jié)點？如何啟動一個節(jié)點？
節(jié)點（Nodes）
- 節(jié)點是執(zhí)行計算的進程。
- 一個機器人控制系統(tǒng)通常包括很多節(jié)點：節(jié)點1控制一個激光測距儀，節(jié)點2控制電機，節(jié)點3進行定位，節(jié)點4進行路徑規(guī)劃，節(jié)點5提供系統(tǒng)的圖形視圖（每個節(jié)點應具有特定的單一功能、且名稱唯一）。
-
節(jié)點使用roscpp和rospy等ROS客戶端庫進行編寫。
rosrun單個啟動；
roslaunch批量啟動；
- 什么是節(jié)點管理器？
節(jié)點管理器（Master）
- 用于節(jié)點的注冊和查找。
- 沒有節(jié)點管理器，節(jié)點之間無法發(fā)現對方、交換消息或者調用服務。
- ROS是一個分布式網絡系統(tǒng)，可以在一臺計算機上運行節(jié)點管理器，在該管理器或其他計算機上運行節(jié)點。
-
簡述話題與服務的區(qū)別？（8點）
新建一個功能包的命令是什么？
catkin_create_pkg [package_name] [depend1] [depend2] [depend3]
- rqt_console工具的功能是什么？
ROS提供了一系列的基于QT的可視化圖形調試工具，能夠幫助我們快速開發(fā)機器人。
rqt_console屬于ROS日志框架(logging framework)的一部分，用來顯示節(jié)點的輸出信息。
rqt_logger_level允許我們修改節(jié)點運行時輸出信息的日志等級（logger levels）（包括 DEBUG、WARN、INFO和ERROR）。
- 什么是節(jié)點重生屬性？
節(jié)點重生屬性（respawn）
當roslaunch開啟所有nodes后，roslaunch會監(jiān)視每個node，記錄那些仍然活動的nodes。對于每個node，當其終止后，我們可以要求roslaunch重啟該node，通過使用respawn屬性。
- 什么是節(jié)點必要屬性?
當一個節(jié)點被聲明為必要節(jié)點即 required="true"終止的時候，roslaunch 會終止所有其他活躍節(jié)點并退出。比如 在依賴激光雷達的機器人導航中，若激光雷達節(jié)點意外退出時，roslaunch將會終止其他節(jié)點然后退出。
-
從控制的角度簡述一下機器人的組成？
-
簡述一下傳感系統(tǒng)的組成，及常用的設備
-
什么是URDF?由哪幾部分標簽組成？
URDF是機器人模型描述文件；
urdf描述機器人模型問題所在？
模型冗長，重復多；
修改參數麻煩，不便于二次開發(fā)；
沒有參數計算功能；
………. 什么是xacro模型文件？相比URDF有什么優(yōu)勢？
URDF是機器人模型描述文件；
xacro模型文件是urdf模型的進化版本；
優(yōu)勢：
精簡模型代碼
創(chuàng)建宏定義；
文件包含；
提供可編程接口
常量；
變量；
條件語句；
數學計算。
- 什么是tf？為什么要有tf？
坐標轉換(TransForm:位置和姿態(tài))
坐標變換是空間實體的位置描述，是從一種坐標系統(tǒng)變換到另一種坐標系統(tǒng)的過程。通過建立兩個坐標系統(tǒng)之間一一對應關系來實現。
為什么要有tf：
（個人課堂總結筆記）一個機器人項目一般都是會有許許多多個組件和關節(jié)、部位等等，那么整個機器人諸多部件之間是不可能只有一個坐標系的，事實上它們每一個組件每一個部位都有它們自己的坐標系，所以當我們要描述一個坐標系中的物體處在另外一個坐標系的狀態(tài)是什么樣的時候，這時候參數間的轉化就需要tf了。
（機器人系統(tǒng)通常具有許多隨時間變化的3D坐標系，例如世界坐標系，車體坐標系，手抓坐標系，頭部坐標系等。隨著時間的推移如何跟蹤這些坐標系的變化，提出以下幾個問題：
5秒前，頭部坐標系相對于世界坐標系在哪里?
機器人手抓中的物體相對于機器人本體基座的姿態(tài)是什么？
地圖坐標系中機器人的基座當前的姿態(tài)是什么？）
tf是一個用戶隨時間跟蹤多個坐標系的包，機器人不同部位和世界的坐標系以 tree structure 的形式存儲起來，tf管理一系列的樹狀結構坐標系之間的關系。允許用戶在各個坐標系中進行點、向量的變換。通俗的說tf可以幫助我們實時的在各個坐標系中進行坐標轉換。
什么是slam？
SLAM (simultaneous localization and mapping),也稱為CML (Concurrent Mapping and Localization), 即時定位與地圖構建，或并發(fā)建圖與定位。
問題可以描述為：將一個機器人放入未知環(huán)境中的未知位置，是否有辦法讓機器人一邊逐步描繪出此環(huán)境完全的地圖，所謂完全的地圖（a consistent map）是指不受障礙行進到房間可進入的每個角落。
slam解決的問題是：“我在哪里，我所處的環(huán)境是什么樣子？”-
在ros里實現slam，對于機器人的硬件要求有什么？為什么？
-
Twist速度控制指令包括哪幾個方面？
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gmapping 算法功能包的輸入信息包含什么？
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gmapping 輸出的是什么？
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gmapping 訂閱了什么話題？
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簡述一下gmapping 算法中的TF變換。
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Move_base功能包里由ros提供的部分的核心是什么？（unsure）
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acml是什么意思？實現原理是什么？
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Move_base的配置文件有幾個？（強化彌補33）
1）
2）base_local_planner_params.yaml
該配置文件里面配置了局部路徑規(guī)劃相關的配置。
3）costmap_common_params.yaml
該配置文件里面配置了代價地圖共用的參數。
4）global_costmap_params.yaml
該配置文件里面配置了全局代價地圖相關參數。
5）local_costmap_params.yaml
該配置文件里面配置了局部代價地圖共用的參數。
35.什么是全局代價地圖？什么是局部代價地圖？
全局代價地圖用于全局路徑規(guī)劃，局部代價地圖用于本地路徑規(guī)劃和實時避障。
-
簡述一下PR2機器人
簡述一下什么是tf樹
機器人不同部位和世界的坐標系以 tree structure 的形式存儲起來，tf管理一系列的樹狀結構坐標系之間的關系。查看功能包路徑的命令是什么？
rospack find [package_name]
- CMakeLists.txt的作用是什么？
CMakeLists.txt：Cmake的生成文件，編譯器編譯功能包的規(guī)則。
40.package.xml的作用是什么？
package.xml：功能包清單。定義有關包的屬性，例如包名稱，版本號，作者，維護者以及其他catkin包的依賴關系。
- 功能包目錄跳轉命令是什么？
roscd
什么是gazebo？
Gazebo是一個自主機器人3D仿真環(huán)境。 它可以與ROS配套用于完整的機器人仿真，也可以單獨使用。能夠進行動力學仿真等，模擬機器人以及機器人所處的復雜的物理環(huán)境。什么是rviz？
rviz是ros的一個可視化工具，用于可視化傳感器的數據和狀態(tài)信息。rviz支持豐富的數據類型，通過加載不同的Dispalys類型來可視化，每一個Dispaly都有一個獨特的名字。-
gazebo和rviz的區(qū)別是什么？
gazebo側重于機器人模型的物理特性以及動力學仿真等和物理環(huán)境的模擬，rviz則側重于傳感器的數據和狀態(tài)信息的可視化，并沒有像gazebo那樣模擬出形象的物理環(huán)境。
gazebo和rviz的區(qū)別
