ROS学习笔记（七）- 理解ROS Nodes

这一篇介绍ROS graph的概念，并且讨论roscore,rosnode和rosrun命令行工具的用法

1 预备知识

又来一遍，以前的教程都有过了。
$ sudo apt-get install ros--ros-tutorials
换成ROS版本号，我的是kinetic.

2 快速了解概Graph的概念

• Nodes:一个Node第一个可执行程序，通过ROS与其他Nodes连接。
• Messages:是一种ROS数据类型，向topic订阅和发布时使用。
• Topics:Node可以向Topic发送Message或者向Topic订阅Message。
• Master:ROS名称服务，也就是帮助Node找到彼此。
• rosout:ROS等价于stdout/stderr（我也不明白什么意思）。
• roscore:Master + rosout + parameter server（参数服务后面再说）

3 Nodes

Node差不多就是包里的一个可执行程序，Node之间可以通过一些服务通信，可以向Topic推送或者订阅消息，也可以提供或者使用服务。

4 客户库

ROS客户库允许Node用不同的编程语言写入交流。

• rospy = python client library
• roscpp = c++ client library

5 roscore

roscore是使用ROS之前需要第一个运行的东西
运行一下：
roscore
就会看到下面这个：

... logging to /home/qkingros/.ros/log/2f9f1242-fe5f-11e6-a174-000c29724ec8/roslaunch-ubuntu-4747.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://ubuntu:46865/
ros_comm version 1.12.6


SUMMARY
========

PARAMETERS
 * /rosdistro: kinetic
 * /rosversion: 1.12.6

NODES

auto-starting new master
process[master]: started with pid [4759]
ROS_MASTER_URI=http://ubuntu:11311/

setting /run_id to 2f9f1242-fe5f-11e6-a174-000c29724ec8
process[rosout-1]: started with pid [4772]
started core service [/rosout]

6 使用rosnode

新打开一个Terminal，用rosnode看一下roscore到底在做什么。
rosnode显示当前正在运行的ROS nodes的信息。rosnode list命令列举出了这些活动的node：
rosnode list
你可以看到：

/rosout

显示只有一个node在运行，rosout总是在运行，因为它是用来收集和记录node调试输出的。
rosnode info指令返回指定node的信息：
$ rosnode info /rosout
这个指令会返回更多关于rosout的信息，可以看到它发布了/rosout_agg，订阅了。。。额，订阅了自己，还有两个服务。

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

Subscriptions: 
 * /rosout [unknown type]

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


contacting node http://ubuntu:33983/ ...
Pid: 4772

下面要看更多node，我们要先使用rosrun再打开一个node。

7 使用rosrun

rosrun允许直接通过node的名称运行一个包内的node。
用法：
$ rosrun [package_name] [node_name]
再打开一个Terminal，运行：
$ rosrun turtlesim turtlesim_node
就会显示一只小乌龟，可能是海龟的卡通图片。
打开一个新窗口输入：
rosnode list
这个时候会显示：

/rosout
/turtlesim

ROS一个比较特色的功能就是可以使用命令行更改名字。
关掉海龟的窗口或者在运行海龟的命令行窗口Ctrl+C，现在重新运行，并且顺便给这个node改名：
$ rosrun turtlesim turtlesim_node __name:=my_turtle
你会发现，诶……海龟变了一个。然鹅，这并不是改名起的作用，海龟样式本来就是随机出现的。真正改变的是这里：
$ rosnode list
然后显示的就类似于下面这个：

/my_turtle
/rosout
/turtlesim

仍然存在/turtlesim的原因是，刚刚用Ctrl-C而不是直接关掉窗口关掉了第一只海龟，可以使用$ rosnode cleanup清理一下列表。
根本原因是没有把 $ROS_HOSTNAME 环境变量设置成单机运行，可以进行如下设置之后再清理一下。

$ export ROS_HOSTNAME=localhost
$ export ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311

还可以ping它一下：
$ rosnode ping my_turtle
结果如下：

rosnode: node is [/my_turtle]
pinging /my_turtle with a timeout of 3.0s
xmlrpc reply from http://ubuntu:44591/  time=1.052856ms
xmlrpc reply from http://ubuntu:44591/  time=1.233101ms
xmlrpc reply from http://ubuntu:44591/  time=1.811028ms
xmlrpc reply from http://ubuntu:44591/  time=3.592014ms
xmlrpc reply from http://ubuntu:44591/  time=1.348972ms
xmlrpc reply from http://ubuntu:44591/  time=1.852036ms
xmlrpc reply from http://ubuntu:44591/  time=1.216173ms
xmlrpc reply from http://ubuntu:44591/  time=0.966072ms
xmlrpc reply from http://ubuntu:44591/  time=0.771046ms
xmlrpc reply from http://ubuntu:44591/  time=0.880003ms
xmlrpc reply from http://ubuntu:44591/  time=0.697851ms
xmlrpc reply from http://ubuntu:44591/  time=0.758171ms
xmlrpc reply from http://ubuntu:44591/  time=0.686169ms
xmlrpc reply from http://ubuntu:44591/  time=1.352072ms
xmlrpc reply from http://ubuntu:44591/  time=0.720024ms
xmlrpc reply from http://ubuntu:44591/  time=1.090050ms

8 复习

这个教程讲了：

• roscore=ros+core:master（提供ROS名称服务）+rosout（stdout/stderr）+parameter server
• rosnode=ros+node:ROS 获取node信息的工具
• rosrun=ros+run:从一个指定的包中运行一个node
  现在我们已经了解了node是怎么工作的，下面介绍Topic是怎么工作的。
  而且接下来你可以放肆的使用Ctrl+C了。