ROS2学习笔记11--工作空间的创建

Posted 2021-08-04 鸿_H

概要：这篇主要介绍工作空间的创建

环境：ubuntu20.04,ros2-foxy,vscode

最后如果没有陈述实操过程中碰到问题的话，则表示该章节都可被本人正常复现．

2.2.1创建工作空间（原文：https://docs.ros.org/en/foxy/Tutorials/Workspace/Creating-A-Workspace.html）

>>教程>>创建工作空间

你正阅读的是ros2较老版本(Foxy)，但仍然支持的说明文档．想查看最新版本的信息，请看galactic版本链接（ https://docs.ros.org/en/galactic/Tutorials.html）

创建工作空间

目标：创建一个工作空间，学习如何配置以方便开发和测试．

课程等级：初级

时长：20min

目录：

1.背景
2.预备知识
3.步骤
3.1Source一下ROS2环境
3.2创建一个新的目录
3.3拉取一个简单的仓库
3.4解决依赖问题
3.5使用colcon构建工作空间
3.6 Source一下上层（环境变量）
3.7 修改上层
4.总结
5.下一步

1.背景

工作空间是包含ros2包的目录．在使用ros2之前，你应该准备使用的终端，source一下安装ros2的工作空间（也就添加ros2环境变量）．这可以让你的终端找到ros2提供的包．

你也可以source一下上层，也就是第二个工作空间，你可以在上层添加一些新的包，但不干扰现有的你所拓展的ROS2工作空间，（该空间）又称为底层．你的底层一定包含上层所有包的依赖．上层包会覆盖底层包．很有可能有好几个上下层，并且每一个连续上层会使用其对应的底层包．

2.预备知识

ros2安装
colcon安装
git安装
turtlesim安装
rosdep安装
懂得基本的终端指令（linux常用指令指导http://www.ee.surrey.ac.uk/Teaching/Unix/）
自己选择的文本编辑器

3.步骤

3.1Source一下ROS2环境

安装了ros2是本课程的前提．记住底层不单单只有ros2(还得有其他的).

记住，无论是通过发行版本还是源进行ros2安装，都得在你的平台source一下ros2环境变量,使用如下指令：

source /opt/ros/foxy/setup.bash

如果有些指令失灵了，可以查阅安装引导（https://docs.ros.org/en/foxy/Installation.html#installationguide）

3.2创建一个新的目录

为了方便学习，每个工作空间都新建一个目录．命名不重要，但是最好说明这个工作空间的作用．这里选择一个dev_ws名字，表示开发型工作空间．

linux:

mkdir -p ~/dev_ws/src
cd ~/dev_ws/src

另一很好的练习就是拉取许多包到你工作空间的src目录下．在dev_ws下面创建src目录，把上面代码放到里面，并可以找到它．

3.3拉取一个简单的仓库

拉取前，确定你是在dev_ws/src目录．

（学习）初级开发教程之余，你将会创建自己的包，但现在你得练习使用现有的包构建一个工作空间．

现有的包，可以从ros_tutorials仓库（repo）来拿．如果你完成了＂初级：命令行工具＂教程，你会很熟悉turtlesim，它也是这个仓库的一个包．

你可以从github（https://github.com/ros/ros_tutorials/）查看这个包．

注意左边分支下拉列表上面的目录清单．当你拉取仓库时，增加-b参数使得拉取的分支对应你的ros2版本．

例如，你用的是foxy版本，在dev_ws/src目录，运行下面指令获取你用的ros2版本的包：

git clone https://github.com/ros/ros_tutorials.git -b foxy-devel

现在，ros_tutorials包被拉到你的工作空间．如果你看看dev_ws/src内容，你会发现新目录ros_tutorials．

为了查看ros_tutorials包内容，输入以下指令：

ls ros_tutorials

所罗列的是你刚刚拉取的仓库的内容，像这样子：

roscpp_tutorials  rospy_tutorials  ros_tutorials  turtlesim

忽视前面三个包，turtlesim包是仓库里唯一一个真实的ros2包．

现在，你有一些简单包在工作空间里面，但是它还不是一个完整功能的工作空间．你需要解决依赖和重新编译这个工作空间．

3.4解决依赖问题

在编译工作空间前，你需要解决包的依赖问题．你或许已经有了这些依赖，但最好时刻检查一下你拉取的（内容）依赖．你总不会希望经过漫长的等待编译，结果因为缺少依赖导致失败．

在你工作空间的根目录（也就是dev_ws目录），运行下面指令：

linux:

rosdep install -i --from-path src --rosdistro foxy -y

如果你是在linux上从源或者＂fat＂归档（版本）安装ros2，你使用的rosdep指令应该从它们安装教程来．这里有从源安装(https://docs.ros.org/en/foxy/Installation/Ubuntu-Development-Setup.html#linux-development-setup-install-dependencies-using-rosdep)和从＂fat＂版本(https://docs.ros.org/en/foxy/Installation/Ubuntu-Install-Binary.html#linux-install-binary-install-missing-dependencies)的rosdep.

如果你的依赖齐全，控制台会返回：

＃All required rosdeps installed successfully

包会在它们的.xml文件中声明依赖的（你会在下一节课学习包更多知识）．这个指令会过一遍这些声明的依赖，并且会安装缺失的依赖．你会在另一个课程（快有了）了解更多rosdep.

3.5使用colcon构建工作空间

在工作空间的根目录（也就是dev_ws下面），使用下面指令编译你的工作空间：

linux:

colcon build

控制台会返回一下信息：

Starting >>> turtlesim
Finished <<< turtlesim [5.49s]

Summary: 1 package finished [5.58s]

注意：

colcon build 其他一些有用的参数：

--packages-up-to：编译你想要（指定）的包，加上该包的所有依赖，但并不是整个工作空间（节省时间）

--symlink-install：省去每次微调python脚本都得重建（功夫）

--event-handlers console_direct+：编译过程在控制台显示（否则只能在日志目录里面找来看了）

一旦编译结束，在工作空间根目录（~/dev_ws）输入ls，你可以看见colcon已经创建一个一些新目录：

build  install  log  src

这个install目录放的是工作空间的设置文件setup，也就是你用来source上层的（就是给系统传送工作空间环境变量）．

3.6 Source一下上层（环境变量）

在source一下上层之前，你应该新开一个终端，与你编译工作空间的终端分开．在你已编译或者正在的终端source一下上层的话，会导致一些麻烦事情发生．

在新终端,source一下ros2环境变量作为底层（ros2环境变量写到启动脚本的话，这步跳过），然后你就可以在上面建个顶盖住它了．

linux:

source /opt/ros/foxy/setup.bash

返回工作空间根目录：

cd ~/dev_ws

在根目录，source一下你的上层：

. install/local_setup.bash

注意：
source上层的local_setup仅是在你环境中增加上层可用的包．setup使你source了上层和下层，可以让你使用两个工作空间．

所以，source一下你的ros2安装配置文件，和dev_ws上层的local_setup，正如你刚才做的那样，如同也source了dev_ws工作空间的配置，因为那波操作也包括了你创建的上层环境变量了．

现在，你可以在上层运行turtlesim包：

ros2 run turtlesim turtlesim_node

但是，你要怎么告诉，这是上层的turtlesim在运行，而不是主安装版本的呢？

让我们修改一下上层的turtlesim，你会看见这样效果：

你可以修改，并且不依赖底层来重编译上层包．

上层会优先底层．

3.7 修改上层

你可以修改上层turtlesim的仿真窗口的标题．为了完成这个，找到 ~/dev_ws/src/ros_tutorials/turtlesim/src路径下的turtle_frame.cpp文件．使用文本编辑器打开turtle_frame.cpp．

52行，你会看见　setWindowTitle("TurtleSim");　函数，修改”TurtleSim”参数成”MyTurtleSim”，保存文件．

返回你之前运行colcon build的终端，再运行一次（colcon build）.

返回第二个终端（你source上层地方）然后再次运行turtlesim：

ros2 run turtlesim turtlesim_node

你会看见turtlesim窗口标题变成了MyTurtleSim

尽管ros2环境变量之前在这个终端也source了，但是上层dev_ws优先级高于底层的内容．

为了确认底层的还是没有影响的，新开一个终端，只是source一下底层的ros2环境变量，再次启动turtlesim：

ros2 run turtlesim turtlesim_node

你会发现上层的修改并没有给底层造成影响．

4.总结

在本课程，你source一下安装的ros2版本作为底层，然后在一个新工作空间拉取和编译一些包作为上层．上层的路径具有（执行的）优先权，正如上面修改turtlesim案例一样．

操作一些小包时，推荐使用上层，这样子，你就不用在同一个工作空间添加每一样东西，并且迭代更新不用再重编译一个巨大的工作空间．

5.下一步

现在，你认识了创建，编译工作空间，source工作空间环境变量的细节内容，你可以学习如果创建自己的包了．

其他

个人认为重点：

工作空间的创建，编译；依赖检查；环境变量设置；上下层工作空间的优先级．

这课程是在等毕业证那十几天搞的，室友问，现在在线翻译这么强大，为啥还在这里瞎折腾呢？我说，我的目地是好好认真看一下，了解一下，自己折腾，目前是我想到最好的办法来获得最佳效果，即使这翻译有点别扭，哈哈哈．

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不积硅步，无以至千里
好记性不如烂笔头
感觉有点收获的话，麻烦大大们点赞收藏哈