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ROS放弃指南2：ROS创建工作空间及五种设置环境变量的方法

2023-05-16

参考链接：中国大学MOOC中的机器人操作系统入门 https://www.icourse163.org/course/ISCAS-1002580008
古月居博客 www.guyuehome.com/
运行环境：Ubuntu18.04+ROS melodic

Catkin编译系统详解

我们原来编译C++文件的时候，一般会采用Linux 下的g++编译器，

通过 -O 选项来指定可执行程序的文件名。
但是当文件多的时候，一个一个的执行这个命令又太过于麻烦，所以人们开始使用Makefile来进行编译，当工程越来越大的时候，人们开始使用更为高效的工具，Cmake工具，以便能够管理更大型的项目。对于ROS这样的大体量的平台，采用的就是Cmake，并且ROS对CMake就行了扩展，给CMake套上了一个ROS的马甲，于是便有了Catkin编译系统。
在这里插入图片描述当我们执行完Catkin之后，Catkin编译系统会生成makefile，放在buile目录下，然后make刚刚生成的makefile文件，编译链接生成可执行文件，放在devel中。
注意 catkin编译的时候一定要在工作空间目录，在其他路径下会编译是会失败的
还有
编译完成之后，一定记得source 刷新环境变量
编译完成之后，一定记得source 刷新环境变量
编译完成之后，一定记得source 刷新环境变量
这是新手比较容易忘的事情，当初我就是在这里栽过不止一个跟头
在这里插入图片描述

如果你没有刷新环境的话，就可能导致你的可执行文件无法打开。

ROS如何创建工作空间

在这里插入图片描述上面这个图片是ROS的工作空间的结构，其中，build和devel我们不需要自己创建，catkin命令会替我们完成这一切。
在这里插入图片描述当你的代码里，使用到的文件很多时，你也可以在SRC下面进行分类，接着在创建功能包。我们只需要在开始的时候，创建一个初始的文件路径，这个路径也是工作空间的最高层级。然后在这个路径下面创建一个src文件夹即可。
在这里插入图片描述
在这里我使用了mkdir指令来创建这个文件夹，你也可以选择在桌面新建文件夹，这两个效果是一样的，没什么区别。
在创建完成文件夹之后，我们就可以来初始化工作空间了。直接执行catkin_make命令就可以了。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述在执行完catkin_make之后，我们发现，原来只有一个子文件的catkin_test1下，多了很多文件，代表着我们初始化工作空间成功了。
在很多教程中，大家可以看到catkin_init_workspace这条命令，用来作工作空间初始化的工作。

但是，catkin_init_workspace这个初始化命令，是以前的初始化命令，虽然ROS这个渣男同时支持catkin_make和catkin_init_workspace这俩个初始化命令，但建议大家现在直接使用catkin_make这个命令来完成初始化，虽然阿姨风韵犹存，可是我更爱年轻的小姐姐
在这里插入图片描述

ROS如何设置环境变量的五种方式

讲完了工作空间，接下来就到了本文的重头戏了，如何设置环境变量。在我讲设置环境变量之前，先向大家介绍一个命令，env 命令，就是environment的缩写。env 命令用于显示系统中已存在的环境变量，大家可以试着在终端下，输入以下 env 看一下，这时就会把系统内的所有环境变量给显示出来，但是这个时候，大家想找到自己需要的环境变量会比较麻烦，所以，大家可以使用 env | grep * 命令，加了一个管道过滤之后，就可以只显示我们需要的环境变量了。
在这里插入图片描述
当我在终端输入 env | grep ROS之后，终端就会显示所有跟 ROS相关的环境变量。
在这些环境变量中，大家尤其要注意，ROS_PACKAGE_PATH= 这一行，这一行所代表的，就是我们接下来，要设置的环境变量。

source 设置环境变量

在我们catkin_make之后，可以在 catkin_test1路径下使用 source devel/setup.bash来设置环境变量，当你不在catkin_test1的路径下时，就要在devel前面加上相应的路径，使source能找到对应的setup.bash。
在这里插入图片描述当我们执行完source命令之后，可以发现 ROS_PACKAGE_PATH= 多了一个环境变量，而多的这个环境变量，就是我们刚刚设置的环境变量。
但是，我们刚刚这个命令，有个很大的缺点，就是我们 source 之后，只会在当前终端有效，当我们新打开一个终端之后，我们就必须要重新 source 一遍。
要想解决这个问题，就要看我们的第二个解决方案了。

使用export来修改环境变量

这条指令是 export ROS_PACKAGE_PATH=~/catkin_test1/src:$ROS_PACKAGE_PATH ,其中 catkin_test1代表的是路径，你也可以根据自己的路径情况做一下修改。这个命令和上一个命令很像，就是作用范围都只限于当前端口。
但是每开一个端口，都要重新更新一下环境，这确实有点麻烦，所以，接下来的三个办法，就可以让我们一劳永逸了。一次使用，终身有效。这效果，可比肾宝强多了，毕竟肾宝也要喝两瓶才可以长生不老。
在这里插入图片描述

使用 echo 追加命令来修改 .bashrc

bashrc文件主要保存个人的一些个性化设置，它是一个隐藏文件。并且 .bashrc 在每次打开新的终端时，都要被读取一次。
所以我们可以把我们刚刚那个命令，直接写入在.bashrc文件中，这样，在我们每打开一个端口的时候，source那个命令都会被执行一次。在将文件写入.bashrc文件的时候，常用的有两种方式
1.echo “source ~/catkin_test1/devel/setup.bash” >> ~/.bashrc在这里插入图片描述但是很神奇的是，当我执行完echo 命令之后，在用 env 查看环境变量的时候，发现环境变量根本没什么变化。。。。
在这里插入图片描述其实原因也很简单，因为我们没有重新的 source ~/.bashrc 。我们刚刚说过，.bashrc文件，是会在我们开启新终端的时候刷新的。像我们刚刚只是向 .bashrc 中追加命令之后，没有更新 .bashrc 文件的情况下，我们新追加的命令是无效的。
在这里插入图片描述
像我们这样，重新source 了 .bashrc之后,我们的环境变量就能被成功的加载了。

直接修改.bashrc文件

既然我们刚刚采用了echo 命令，来把source 命令追加到 .bashrc中，那我们何不更暴力一点，直接修改.bashrc文件，一步到位。
在我们，没有修改 .bashrc 文件的时候，我们用 gedit ~/.bashrc 命令，直接打开 .bashrc 文件,翻到最下面.发现 source 的命令只有一个，就是我们安装ROS的时候执行的。
在这里插入图片描述
当我们执行完 echo “source ~/catkin_test1/devel/setup.bash”>> ~/.bashrc
在这里插入图片描述
我们发现，在最下面多了一行，而这一行，就是我们刚刚追加的命令。
这个时候，就要发挥我们程序猿的看家本领了，直接ctrl+c ,ctrl+v 一下，就变成了下面的样子。
在这里插入图片描述
我们在用 env | grep ros 看一下现在的环境变量
在这里插入图片描述发现我们的test2的环境变量也添加成功。
以上说的四种添加环境变量的方法，是我们使用ROS中，最常用的四个指令，足以应对绝大多数的情况，接下来我要说的这个指令，可能没那么常用，但我希望大家知道有这个方法，万一前四个都不行，你还有路可走。

修改devel中的_setup_util.py

新建一个工作空间，然后执行catkin_make之后，去到那个工作空间中，修改devel中的_setup_util.py文件
在这里插入图片描述注意 一定要修改CMAKE_PREFIX_PATH那一行,注意，是main函数里面的那个，在那一行中添加其它工作空间的路径。
在修改setup_util.py完成之后，然后将新建的工作空间添加到环境变量中，并且在 .bashrc中，只保留新建的那个工作空间的目录，ROS在查找环境变量的时候，就会根据_setup_util.py中的信息，去找到我们添加的其他工作空间

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