ROS 工作空间、package 及 catkin 编译系统

Posted 2023-05-11

参考技术A 本文内容都可以在 ROS 官网 wiki （ http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials ）中找到，作者只是根据自己的理解重新阐述了其中的某些内容，或许能帮助读者更好的理解 ROS 系统中的一些概念。首先保证 ROS 已经正确安装了。安装方式可以参考 本博客的另一篇文章 。

简单地说，ROS workspace （工作空间）就是统一存放 ROS 文件的地方，比如一个项目的所有 ROS 文件最好都放在一个 workspace 中，便于统一管理、编译和调用。

catkin 是目前 ROS 的编译系统，自 ROS Groovy 版本开始使用，取代了之前的 rosbuild 编译系统。

ROS workspace 中可以包含若干 ROS package，每个 package 内部包含实现某些特定功能的文件。

其中，~ 表示当前用户的 home 目录， -p （parent）参数可以创建某个文件夹和它的父文件夹，也就是两层的路径。这里 workspace 的名字是 catkin_ws，这个名字可以按照自己项目的内容设定，但是 src 这个文件夹的名字是固定的。

初始化工作空间。这里 src 就是以后存放 ROS 源文件的地方。上述命令之后，会在 src 目录下产生 CMakeLists.txt 文件，这实际上是一个链接到ROS 安装目录下的 /opt/ros/kinetic/share/catkin/cmake/toplevel.cmake 一个超链接文件，对工作空间做了一些初始设置。不用去管它，也不要随便修改它。

会一次性编译 src 文件夹中的所有源文件，同时生成 devel 和 build 两个文件夹。

实际上，catkin_make 这个命令并没有特别神奇的地方，它只是把一系列基本的编译命令整合在了一起，一个 catkin_make 命令相当于如下的一系列命令：

如果要深入研究 catkin_make 编译方式，可以参考 这篇文章 。

将 workspace 的信息载入系统环境变量。
这种方法载入的信息只对当前 terminal 有效。新开一个 terminal 就无效了。如果要对每个 terminal 都有效，可以将上述命令写入用户 home 路径下的 .bashrc 文件中：

注意，.bashrc 文件是隐藏文件，在 home 路径下通过命令

命令可以看到。

还要注意， >> 是将 echo 后边的内容写入文件的尾部，如果用 > 则要覆盖原文件，一定不要搞错。

编译之后，由于我们只是一个空的 workspace，还没有任何 package，所以没有什么实质性的东西，只是告诉系统这里有个 ROS workspace，算是在系统中注册了一下。

package 是组织 ROS 文件的基本单元，一般来说，每个 package 完成一些特定功能。

package 中至少包含两个文件： package.xml 和 CMakeLists.txt.

package 在 workspace 中的存放结构一般如下：

也可采用其他的结构，但是要注意 package 之间不能嵌套，也就是在一个 package 中，不能再创建另一个 package ，所有 package 都必须是相对独立的目录。

用 catkin 创建 package 的过程很简单，用如下命令：

其中 depend 为依赖的其他 package。这样创建之后，package 中的 CMakeLists.txt 和 package.xml 中会体现出这种依赖关系。创建时也可以不指明依赖关系，在后续编译 package 的时候再补上。

创建好了 package，就可以使用 rospack 相关的命令进行查找、进入等操作了。不过，有时会有延迟，可以用命令

或者

查找、更新一下。

上述方式创建了 ROS package，然后就可以在其中编写 源文件了，可用的语言主要是 c++, python，我们现在的项目中还用到了 Julia。这里就不再细述具体的源文件编写过程了。

创建好了源文件，如果是 c++ 编写的，要编译一下。这里要设置好 package.xml 和 CMakeLists.txt 中的信息。如果依赖的 package 已经设置好了，就不需要修改 package.xml 了，只需要在 CMakeLists.txt 中添加源文件对应的编译信息如下：

实际上在 CMakeLists.txt 中有非常全面的模板，很容易找到在哪里添加这些编译文件信息。

设置好了编译信息，就可以回到 workspace 的 src 所在文件夹中，用如下命令编译：

该命令可以一次性编译 src 中的所有 package。如果只想编译指定的 package，可以用如下命令：

但是，这个命令似乎有时不太管用，根据我们的实际经验，最有效的方法是用如下的 whitelist 命令：

这样就是只编译 package1 和 package2。但是要注意，该命令中的 whitelist 具有记忆功能。用完该命令之后，下次如果要编译 src 中所有的 package，如果只用 catkin_make，则还是只编译 whitelist 中的 package，需要用如下命令清除一下 whitelist

以上就是我们使用 ROS 中的一些基本操作，希望其中的一些内容对读者有帮助。

Written by SH

Revised by QP

c++的程序在ros下怎么运行

参考技术A 1 先建立工作空间~/catkin_ws
2 在工作空间~/catkin_ws下创建包pkg目录second
好处是通过创建包自动生成package.xml和CMakeLists.txt
3 在second目录下创建hello.cpp源代码文件
～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
eagle:~/catkin_ws$ cd src
eagle:~/catkin_ws/src$ tree second/
second/
├── CMakeLists.txt
├── package.xml
└── src
└── hello.cpp
1 directory, 3 files

4 编写hello.cpp文件
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
#include <ros/ros.h>
int main(int argc, char **argv)
ros::init(argc, argv, "helloros1234444");
ros::NodeHandle n;
ROS_INFO("Hello, ROS!");
ros::spinOnce();

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

5 修改编译makefile文件 CMakeLists.txt
～～～～～～～～～～～～～～～～～～
cmake_minimum_required(VERSION 2.8.3)
project(simple_examples)
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS roscpp)
catkin_package()
include_directories(include $catkin_INCLUDE_DIRS)
add_executable(hello hello.cpp)
target_link_libraries(hello $catkin_LIBRARIES)
～～～～～～～～～～～～～～～～～～

6 回到~/catkin_ws编译程序
liao@liao-eagle:~/catkin_ws$ catkin_make
Base path: /home/liao/catkin_ws
Source space: /home/liao/catkin_ws/src
Build space: /home/liao/catkin_ws/build
Devel space: /home/liao/catkin_ws/devel
Install space: /home/liao/catkin_ws/install
####
#### Running command: "make cmake_check_build_system" in "/home/liao/catkin_ws/build"
####
####
#### Running command: "make -j2 -l2" in "/home/liao/catkin_ws/build"
####
Scanning dependencies of target hello
[100%] Building CXX object second/CMakeFiles/hello.dir/src/hello.cpp.o
Linking CXX executable /home/liao/catkin_ws/devel/lib/second/hello
[100%] Built target hello
liao@liao-eagle:~/catkin_ws$

7 测试c++程序
7.1一个终端里运行roscore
7.2 另外一个终端里运行 rosrun second hello
liao@liao-eagle:~/catkin_ws$ rosrun second hello
[ INFO] [1442208641.400826666]: Hello, ROS!
liao@liao-eagle:~/catkin_ws$ rospack find second
/home/liao/catkin_ws/src/second
liao@liao-eagle:~/catkin_ws$
望采纳