理解 ROS節點(五)

本教程主要介紹 ROS 圖(graph)概念 並討論roscore、rosnode和 rosrun 命令行工具的使用。

內容

先決條件
圖概念概述
節點
客戶端庫
roscore
使用rosnode
使用 rosrun
回顧

先決條件

在本教程中我們將使用到一個輕量級的模擬器,請使用以下命令來安裝:

$ sudo apt-get install ros-<distro>-ros-tutorials

用你使用的ROS發行版本名稱(例如electric、fuerte、groovy、hydro等)替換掉’’。

圖概念概述

Nodes:節點,一個節點即爲一個可執行文件,它可以通過ROS與其它節點進行通信。

Messages:消息,消息是一種ROS數據類型,用於訂閱或發佈到一個話題。

Topics:話題,節點可以發佈消息到話題,也可以訂閱話題以接收消息。

Master:節點管理器,ROS名稱服務 (比如幫助節點找到彼此)。

rosout: ROS中相當於stdout/stderr。

roscore: 主機+ rosout + 參數服務器 (參數服務器會在後面介紹)。 

節點

一個節點其實只不過是ROS程序包中的一個可執行文件。ROS節點可以使用ROS客戶庫與其他節點

通信。節點可以發佈或接收一個話題。節點也可以提供或使用某種服務。

客戶端庫

ROS客戶端庫允許使用不同編程語言編寫的節點之間互相通信:

rospy = python 客戶端庫
roscpp = c++ 客戶端庫 

roscore

roscore 是你在運行所有ROS程序前首先要運行的命令。

請運行:

$ roscore

然後你會看到類似下面的輸出信息:

... logging to ~/.ros/log/9cf88ce4-b14d-11df-8a75-00251148e8cf/roslaunch-

machine_name-13039.log
Checking log directory for disk usage. This may take awhile.
Press Ctrl-C to interrupt
Done checking log file disk usage. Usage is <1GB.

started roslaunch server http://machine_name:33919/
ros_comm version 1.4.7

SUMMARY
========

PARAMETERS
 * /rosversion
 * /rosdistro

NODES

auto-starting new master
process[master]: started with pid [13054]
ROS_MASTER_URI=http://machine_name:11311/

setting /run_id to 9cf88ce4-b14d-11df-8a75-00251148e8cf
process[rosout-1]: started with pid [13067]
started core service [/rosout]

如果 roscore 運行後無法正常初始化,很有可能是存在網絡配置問題。參見

網絡設置——單機設置

如果 roscore 不能初始化並提示缺少權限,這可能是因爲~/.ros文件夾

歸屬於root用戶(只有root用戶才能訪問),修改該文件夾的用戶歸屬關係:

$ sudo chown -R <your_username> ~/.ros

使用rosnode

打開一個新的終端, 可以使用 rosnode 像運行 roscore 一樣看看在

運行什麼…

注意: 當打開一個新的終端時,你的運行環境會復位,同時你的~/.bashrc

文件會復原。如果你在運行類似於rosnode的指令時出現一些問題,也許你需要添加

一些環境設置文件到你的~/.bashrc或者手動重新配置他們。

rosnode 顯示當前運行的ROS節點信息。rosnode list 指令列出活躍的節點:

$ rosnode list
你會看到:

/rosout

這表示當前只有一個節點在運行: rosout。因爲這個節點用於收集和記錄節點調

試輸出信息,所以它總是在運行的。

rosnode info 命令返回的是關於一個特定節點的信息。

$ rosnode info /rosout

這給了我們更多的一些有關於rosout的信息, 例如,事實上由它發佈

/rosout_agg.

------------------------------------------------------------------------
Node [/rosout]
Publications:
 * /rosout_agg [rosgraph_msgs/Log]

Subscriptions:
 * /rosout [unknown type]

Services:
 * /rosout/set_logger_level
 * /rosout/get_loggers

contacting node http://machine_name:54614/ ...
Pid: 5092

現在,讓我們看看更多的節點。爲此,我們將使用rosrun 彈出另一個節點。

使用 rosrun

rosrun 允許你使用包名直接運行一個包內的節點(而不需要知道這個包的路徑)。

用法:

$ rosrun [package_name] [node_name]

現在我們可以運行turtlesim包中的 turtlesim_node。

然後, 在一個 新的終端:

$ rosrun turtlesim turtlesim_node

你會看到 turtlesim 窗口:

turtlesim.png 

注意: 這裏的 turtle 可能和你的 turtlesim 窗口不同。別擔心,這裏有

許多版本的turtle ,而你的是一個驚喜!

在一個 新的終端:

$ rosnode list

你會看見類似於:

/rosout
/turtlesim

ROS的一個強大特性就是你可以通過命令行重新配置名稱。

關閉 turtlesim 窗口停止運行節點 (或者回到rosrun turtlesim終端並使用`ctrl

-C`)。現在讓我們重新運行它,但是這一次使用Remapping Argument改變節點名稱:

$ rosrun turtlesim turtlesim_node __name:=my_turtle

現在,我們退回使用 rosnode list:

$ rosnode list
你會看見類似於:

/rosout
/my_turtle

注意: 如果你仍看到 /turtlesim在列表中,這可能意味着你在終端中使用ctrl-C停

止節點而不是關閉窗口,或者你沒有$ROS_HOSTNAME環境變量,這在

Network Setup - Single Machine Configuration中有定義。你可以嘗試清除rosnode

列表,通過:

$ rosnode cleanup

我們可以看到新的/my_turtle 節點。使用另外一個 rosnode 指令, ping, 來

測試:

$ rosnode ping my_turtle
rosnode: node is [/my_turtle]
pinging /my_turtle with a timeout of 3.0s
xmlrpc reply from http://aqy:42235/     time=1.152992ms
xmlrpc reply from http://aqy:42235/     time=1.120090ms
xmlrpc reply from http://aqy:42235/     time=1.700878ms
xmlrpc reply from http://aqy:42235/     time=1.127958ms

回顧

本節所涉及的內容:

roscore = ros+core : master (provides name service for ROS) + rosout (stdout/stderr) + parameter server (parameter server will be introducedlater)

rosnode = ros+node : ROS tool to get information about a node.
rosrun = ros+run : runs a node from a given package. 

到這裏,您已經瞭解了ROS節點是如何工作的,下一步,我們來了解一下

ROS話題。如果您想關閉

turtlesim_node,請按下“Ctrl-C”

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