ROS使用过程所学记录及C入门基础（一）

学习C语言主要参考C primer plus和翁恺老师的C语言程序设计视频课程。

1.Int main(void)：

（1）

一个C程序总是从main()函数开始执行的，int指明了main()函数的返回类型是整数。函数名后边的圆括号一般包含传递给函数的信息，若没有传递任何信息，则是void。
Eg：某个程序例子如下，

// two_func.c --在一个文件中使用两个函数
#include
void butler(void);    //ISO/ANSI C函数原型
int main(void)
{
    printf("I will summon the butler function.\n");
    bulter();
    printf("Yes. Bring me some tea and writeable CD-ROMS.\n");
    return 0;
}

void bulter(void)    //函数定义的开始
{
    printf("You rang,sir?\n");
}

输出如下：

I will summon the butler function.
You rang,sir?
Yes. Bring me some tea and writeable CD-ROMS.

butler()函数出现了3次。第一次出现在原型中，通知编译器要用到该函数。第二次是在main()函数中以函数调用的形式出现的。最后，程序给出了butler()函数的定义，即函数本身的源代码。
其中，butler()函数原型的第一个void说明butler()不返回值，第二个void，也就是butler(void)中的void，意思是butler()函数没有参数。因此，当编译器到达main()函数中butler()的调用处时会检查butler()的使用是否正确。注意void的意思是空的，而不是无效的。

（2）

printf表示把一些东西输出，

printf("找您的%d元\n",change);

scanf表示把一些东西输入，

scanf("%d",&price);

2.vim常用基本操作：

vim有四种模式
（1）Normal-mode：
在这个模式下，可以通过键盘在文本中移动光标，光标范围从小到大是字符、单词、行、句子、段落和屏幕。启动 VIM 后默认位于正常模式。不论是什么模式，按一下esc键即可切换到正常模式。
（2）Insert-mode：按 i 键进入插入模式，即进入编辑状态，可通过键盘输入内容。
（3）Command-mode：按：或 / 键进入命令模式，可执行一些指令包括指令包括设置环境、文件操作、调用某个功能等等。
（4）Visual-mode：在正常模式下按 v 键进入可视模式。
在终端进入vim后，输入vim +filename即可打开文件；
按vim +filename1 +filename2 +filename3可打开多个文件；
vim -On +filename1 +filename2实现左右分屏（n表示打开文件数）；
vim -on +filename1 +filename2实现上下分屏（n表示打开文件数）；
按ctrl+w可以切换分屏；
按 i 开始进行编辑；
按 esc 退出编辑；
按 :wq 保存退出；
按 :q! 不保存退出；
按 :e! 放弃对文件的所有修改，恢复文件到上次保存状态。

3.重温一下ros_topic常用的命令，如下表所示

接下来，使用小海龟的例子演示一波，熟悉一下常用命令。

roscore

rosrun turtlesim turtlesim_node

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

（1）rostopic list（列出活动话题）

sunyuhang@666:~$ rostopic list
/rosout
/rosout_agg
/turtle1/cmd_vel
/turtle1/color_sensor
/turtle1/pose

（2）加上-v

sunyuhang@666:~$ rostopic list -v

Published topics:
 * /rosout_agg [rosgraph_msgs/Log] 1 publisher
 * /rosout [rosgraph_msgs/Log] 2 publishers
 * /turtle1/pose [turtlesim/Pose] 1 publisher
 * /turtle1/color_sensor [turtlesim/Color] 1 publisher
 * /turtle1/cmd_vel [geometry_msgs/Twist] 1 publisher

Subscribed topics:
 * /rosout [rosgraph_msgs/Log] 1 subscriber
 * /turtle1/cmd_vel [geometry_msgs/Twist] 1 subscriber

（3）rosnode list（查看ROS中正在运行的节点）

sunyuhang@666:~$ rosnode list
/rosout
/teleop_turtle
/turtlesim

（4）rostopic echo +话题名称（实时显示指定话题的消息内容）

sunyuhang@666:~$ rostopic echo /turtle1/pose
x: 6.083539009094238
y: 7.370144367218018
theta: 0.04318530112504959
linear_velocity: 0.0
angular_velocity: 0.0

（5）rostopic info +话题名称（显示指定话题的信息）

sunyuhang@666:~$ rostopic info /turtle1/pose
Type: turtlesim/Pose

Publishers: 
 * /turtlesim (http://localhost:41399/)

Subscribers: None

（6不常用）rostopic type +话题名称（显示指定话题的消息类型）

sunyuhang@666:~$ rostopic type /turtle1/pose
turtlesim/Pose

（7不常用）rostopic find +消息类型（显示使用指定消息类型的话题,与rostopic type相反）

sunyuhang@666:~$ rostopic find turtlesim/Pose
/turtle1/pose

（8不常用）rosmsg show +话题的消息类型（查看话题类型的具体内容）

sunyuhang@666:~$ rosmsg show turtlesim/Pose
float32 x
float32 y
float32 theta
float32 linear_velocity
float32 angular_velocity

（9不常用）rostopic pub +话题名称 +类型名称 +参数（使用指定话题名称发布消息）

sunyuhang@666:~$ rostopic pub -1 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist -- '[1.5,0.0,0.0]' '[0.0,0.0,2.0]'
publishing and latching message for 3.0 seconds

(注释：-1表示只发布一次消息，即实际只运行一次，但会像以前的结果一样运行3s；后边依次为话题名称和类型名称；-- ‘[1.5,0.0,0.0]’ '[0.0,0.0,2.0]'表示在x轴上以每秒1.0 m的速度移动，以z轴为中心，每秒旋转2.0rad。)

4.rosbag相关

先创建一个文件夹放置记录的数据，我是在home下新建了一个bagfile文件夹，在该文件夹下打开终端。

（1）将所有发布的topic数据都记录下来

rosbag record -a

（2）录制特定话题

rosbag record /topic1 /topic2

（3）查看bag文件的内容

rosbag info xxx.bag

（4）回放bag

rosbag play xxx.bag

（5）回放特定的bag

rosbag play  --topic /topic1

（6）以二倍速回放bag

rosbag play  -r 2 xxx.bag

（7）循环播放bag

rosbag play  -l xxx.bag

（8）bag的压缩和解压缩

rosbag compress xxx.bag
rosbag decompress xxx.bag

5.设置ROS_MASTER_URI和ROS_IP等环境变量

参考了ROS环境变量解析，删减修改了一些重要的写下来。
URI（Uniform Resource Identifier，统一资源标识符）就是在IMS网络中IMS用户的“名字”，也就是IMS用户的身份标识。
如果需要远程链接，需要在远程服务器将ROS_MASTER_URI变为启动roscore的地址，即master地址。比如export ROS_MASTER_URI=http://192.168.1.101:11311。
设定master地址之后，启动服务的时候，发现在master服务器上执行rosnode list可见这个服务，但是调用其服务，不能链接。
所以在远程机器上的环境变量还需要添加远程服务器自己的IP（否则默认是主机名，但master根据主机名找不到远程服务器）
所以说，当用电脑A用ROS操作系统控制机器人（B，C，D）时，此时的ROS_MASTER_URI是主机地址，也就是电脑A，不是机器人B，机器人C，机器人D。
那么为什么有了IP地址还需要主机名呢？
ip地址等于身份证号，主机名等于姓名。其他电脑通过IP地址来识别你。
下边介绍一下具体的配置过程：

（1）查看本机IP

$ifconfig

（2）修改.bashrc文件

vim ~/.bashrc

在最后添加

    export ROS_HOSTNAME=你的hostname
    export ROS_MASTER_URI=http://(你想要设置为主机的IP):11311
    export ROS_IP=192.168.1.233 (本机的IP)

并将原来存在的这几行内容给注释掉。
我还是习惯用gedit修改…
（解释：
1）export的作用是导入全局变量，例如ROS_HOSTNAME是ROS的全局环境变量，在脚本文件.bashrc中不能直接使用它们，必须使用export将全局变量导入后才能使用。
2）在这里的ROS_MASTER_URI要设置为你想要当作主机的IP，主机从机这里要设置为一致的IP，另外最好加上ROS_IP。
那么对于主机的.bashrc上面应该设置为：

export    ROS_HOSTNAME=主机的hostname
export    ROS_MASTER_URI=主机的IP：11311（也就是说11311是固定的）
export    ROS_IP=主机的IP地址

那么对于从机的.bashrc上面应该设置为：

export   ROS_HOSTNAME=从机的hostname
export   ROS_MASTER_URI=主机的IP：11311
export   ROS_IP=从机的IP地址

***以我的情况而言，是把自动驾驶控制器当作主机，我的电脑当作从机。所以，好像只设置了从机的.bashrc文件，主机的不用改。***嗯，应该是这样…）

6.在ROS的rviz下播放雷达点云的bag前提

在运行了rosbag play xxx.bag后，打开rviz，需要设置Fixed Frame（固定坐标系），问题是topic自己所在的坐标系名字是怎么设置的，又是在哪里查看的呢？
输入指令：

rostopic echo /topic_name | grep frame_id

例如在我使用的/xxx/xxx/lslidar_point_cloud这个话题中，frame_id对应雷达点云数据采集的参考系，运行上述指令后出现frame_id是lidar_mid，所以把Fixed Frame改为lidar_mid。然后，rviz界面左下角的Add-By topic，加上所需显示的topic即可。

综上，整体的步骤就是：修改ip；修改环境变量；rostopic相关操作；rosbag相关操作；rviz相关操作。

7.使用rostopic命令查看bag数据

（1）可以先查看bag的信息：

rosbag info ./test_shitang.bag

（2）打印bag数据，eg：

rostopic echo -b ./test.bag /minibus/topicname1
rostopic echo -b ./test.bag /minibus/topicname2

（3）将打印的数据另存为csv格式的文件，可以用wps打开：

rostopic echo -b ./test_shitang.bag /minibus/gpsposition -p > 1.csv

8.ubuntu快捷操作

（1）

在终端中按ctrl+shift+t可以在同一个窗口打开终端，按alt+数字键可以来回切换。

（2）在ubuntu终端编译c程序：

gcc hello.c -o hello
./hello

先到这里。