ROS学习笔记_01：工作空间及功能包

1. ROS安装：

每个ROS版本对应一个Ubuntu版本

下一个ROS长期支持版本Humble Hawksbill将于2022年5月发布，对应Ubuntu 22.04 LTS。
官网：https://www.ros.org/

2. ROS构架：

ROS可以看作是一种中间件，沟通代码和真正的操作系统(如Linux)。
ROS由四部分组成：框架+工具+功能+社区

ROS中把进程或可执行文件称为节点(Node)，如上图所示，有5个Node，通过节点管理器(master)进行通信。

3. ROS的工程结构：

一个典型的ROS工程结构如下图，包含 catkin workspace (Catkin 工作空间) 和 package (功能包) ：

1. Catkin 工作空间

Catkin是ROS定制的编译构建系统，是对CMake的扩展，负责组织和管理功能包的文件夹，以catkin工具编译。
目标文件包含：生成的头文件、动态链接库、静态链接库、可执行文件

其中，src是写代码的地方，是由我们自己创建的，可以放多个package，没有创建package前是空的。
2. package(功能包)

package(功能包) 是ROS的基本组织形式，也是Catkin的基本编译单元。一个package可以包含多个Node(节点)。Package的完整结构如下：

• CMakeLists.txt(必须): 规定Catkin的编译规则

• package.xml(必须): 自我描述，定义package的属性信息，如包名、版本、作者等。一般只需要改<build_depend>和<run_depend>就可以了。

• scripts: 用于存放一些shell或python脚本

• include: 源代码的头文件

• src: 源代码，如cpp文件、py文件等

• msg: 自定义消息格式，*.msg

• srv: 自定义服务，*.srv

• action: 自定义动作，*.action

• config: 参数、设置文件等，如*.yaml

• launch: 启动规则文件，*.launch，配合roslaunch命令可以一次运行多个可执行文件

3. ROS实践

1.创建工作空间

//打开终端
mkdir -p ~/catkin_ws/src  //创建~/catkin_ws/src目录
cd catkin_ws              //切换到工作空间根目录
catkin_make               //初始化工作空间

//作用：在当前bash环境下读取并执行FileName中的命令。
//这一步不要忘了，也可以添加到~/.bashrc，这样就不用每次打开都输入一遍
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

此时：

• catkin_ws 目录下build、devel文件夹被创建
• src 目录下CMakeLists.txt被创建

2.创建功能包 或 下载功能包

• 创建功能包

cd src //切换到 src 目录下
//用法：catkin_create_pkg package depends
//例如，新建一个package叫做test_pkg,依赖roscpp、rospy、std_msgs(常用依赖)。
catkin_create_pkg test_pkg roscpp rospy std_msgs  //可按照需求加依赖

这样就会在当前路径下新建test_pkg功能包，包括:
├── CMakeLists.txt
├── include
│ └── test_pkg
├── package.xml
└── src
注：若不加依赖，则不会创建 include、src 目录
完成后，你就可以开始代码工作了

• 代码完成后编译

cd catkin_ws              //切换到工作空间根目录
catkin_make               //编译

• 下载功能包
  对于从Github上clone或下载下来的代码

 cd ~/catkin_ws/src
git clone https://github.com/DroidAITech/ROS-Academy-for-Beginners.git
cd ~/catkin_ws
// 安装工作空间下所有软件包的依赖项，kinetic要按你的ROS版本修改
// 可能报错，自行百度
rosdep install --from-paths src --ignore-src --rosdistro=kinetic -y 
catkin_make
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash    //再次强调，一般添加到~/.bashrc

4. package常用命令