ROS学习--第3篇：ROS基础---创建工作空间和软件包

Posted 2022-01-21 loongembedded

1.创建工作空间 catkin_ws

创建src文件，放置功能包源码：

mkdir -p ~/catkin_ws/src
进入src文件夹：

cd ~/catkin_ws/src
初始化文件夹：

catkin_init_workspace
这样就在src文件中创建了一个 CMakeLists.txt 的文件，目的是告诉系统，这个是ROS的工作空间。

2.编译工作空间 catkin_make

所有编译工作都要在catkin_ws文件夹下编译：

cd ~/catkin_ws/
编译，编译完成后，会发现catkin_ws中多了两个文件 build 和 devel

catkin_make

3.设置环境变量

在第1篇中，我们介绍了设置环境变量，那个是将整个ros系统的环境变量设置到bash脚本中，现在我们需要把我们工作空间的环境变量设置到bash中。

echo “source ~/catkin_ws/devel/setup.bash” >> ~/.bashrc
让上面的配置在当前的终端生效：

source ~/.bashrc
我们用 vi 编辑器打开 ~/.bashrc 文件，就可以看到最后两行，第一行是我们第1篇添加的ros系统的环境变量，第2行是我们创建的catkin_ws工作空间的环境变量：

如果想要查看环境变量：

echo $ROS_PACKAGE_PATH
终端会输出：

/home/wdd/catkin_ws/src : /opt/ros/kinetic/share 第一个是我们刚才创建的catkin_ws的，第二个是ros系统的。

4.创建功能包

在src中创建：

cd ~/catkin_ws/src/
功能包格式：

catkin_create_pkg package_name depend1 depend2 depend2
package_name：功能表名称

depend1、2、3：依赖项

创建功能包：

catkin_create_pkg learning_communication std_msgs roscpp rospy
std_msgs：包含常见消息类型

roscpp：使用C++实现ROS各种功能

rospy：使用python实现ROS各种功能

5. catkin工作空间中的软件包

开发catkin软件包的推荐方法是使用catkin工作空间，但是你也可以单独开发catkin软件包。一个简单的工作空间如下所示：

workspace_folder/ – WORKSPACE:工作空间
src/ – SOURCE SPACE:代码空间
CMakeLists.txt – ‘Toplevel’ CMake file, provided by catkin:最顶层CMake文件,由catkin提供
package_1/
CMakeLists.txt – CMakeLists.txt file for package_1
package.xml – Package manifest for package_1
…
package_n/
CMakeLists.txt – CMakeLists.txt file for package_n
package.xml – Package manifest for package_n

6. 软件包依赖关系

6.1 一级依赖

使用catkin_create_pkg命令时提供了几个软件包作为依赖关系，现在可以使用rospack命令工具查看这些一级依赖包。

rospack depends1 beginner_tutorials
返回的结果：
std_msgs
rospy
roscpp

rospack列出了在运行catkin_create_package命令时作为参数的依赖包，这些依赖包存储在package.xml文件中。

6.2 间接依赖

在很多种情况下，一个依赖包还会有它自己的依赖关系，比如，rospy就有其他依赖包关系

kandi@ubuntu:~/catkin_ws/src/study$ rospack depends rospy
catkin
genmsg
genpy
cpp_common
rostime
roscpp_traits
roscpp_serialization
message_runtime
gencpp
geneus
gennodejs
genlisp
message_generation
rosbuild
rosconsole
std_msgs
rosgraph_msgs
xmlrpcpp
roscpp
rosgraph
ros_environment
rospack
roslib
kandi@u

7.编译功能包

cd ~/catkin_ws
catkin_make
这行这边后，工作空间构建完成，在devel子目录下创建一个与你通常在/opt/ros/$ROSDISTRO_NAME下看到的目录结构类似的结构，比如我们下载的是noetic版本，其目录结构如下：

工作空间目录说明如下：

要将这个工作空间添加到ROS环境中，你需要source 一下生成的配置文件：

$ . ~/catkin_ws/devel/setup.bash

显示如下说明编译成功：

…
[ 0%] Built target nav_msgs_generate_messages_eus
[ 0%] Built target nodelet_generate_messages_lisp
[ 33%] Built target slam_gmapping_nodelet
[ 44%] Linking CXX executable /home/kandi/catkin_ws/devel/lib/gmapping/slam_gmapping_replay
[ 55%] Linking CXX executable /home/kandi/catkin_ws/devel/lib/gmapping/slam_gmapping
[ 77%] Built target slam_gmapping
[100%] Built target slam_gmapping_replay

在工作空间根目录下(比如/home/kandi/catkin_ws)编译生成可执行文件slam_gmapping和slam_gmapping_replay位于/home/kandi/catkin_ws/devel/lib/gmapping/目录下。

8.执行可执行文件

命令行终端先运行roscore启动master阶段，再在另一个终端执行可执行文件。

kandi@ubuntu:~/catkin_ws$ cd /home/kandi/catkin_ws/devel/lib/gmapping/
kandi@ubuntu:~/catkin_ws/devel/lib/gmapping$ ./slam_gmapping

标准的做法：

$ rosrun [package_name] [node_name]

这里的包名package_name通过软件包文件catkin_ws\\src\\slam_gmapping\\gmapping\\package.xml

gmapping
中name知道package_name为gmapping.

节点名node_name通过

add_executable(slam_gmapping src/slam_gmapping.cpp src/main.cpp)
target_link_libraries(slam_gmapping $Boost_LIBRARIES $catkin_LIBRARIES)
if(catkin_EXPORTED_TARGETS)
add_dependencies(slam_gmapping $catkin_EXPORTED_TARGETS)
endif()
…
set(LOCAL_DEPENDENCIES gmapping-rtest $PROJECT_NAME_basic_localization_stage_indexed.bag
$PROJECT_NAME_test_replay_crash.bag
$PROJECT_NAME_test_turtlebot.bag
$PROJECT_NAME_test_upside_down.bag
$PROJECT_NAME_hallway_slow_2011-03-04-21-41-33.bag
$PROJECT_NAME_basic_localization_stage_groundtruth.pgm
slam_gmapping
slam_gmapping_replay
)

通过

add_executable(slam_gmapping src/slam_gmapping.cpp src/main.cpp)

add_executable()使用指定的源文件来生成目标可执行文件slam_gmapping,slam_gmapping也就是上面的节点名node_name。

catkin_create_pkg命令生成的CMakeLists.txt文件也非常重要，详见wiki的链接：
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