ROS 启动 Launch 文件语法和例子详细讲解

ROS launch文件学习了一天，觉得网站上的文章都太不负责了，于是就写了这个，欢迎关注公众号"小秋SLAM笔记"！

官方文档：http://wiki.ros.org/roslaunch/XML

launch标签用法说明

launch文件中的根元素采用标签定义，文件中的其他内容都必须包含在这个标签中。

标签语法格式

<launch>
</launch>

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node标签用法说明

启动文件的核心是启动ROS节点，采用标签定义。
标签语法格式

<node pkg="package-name" type="executable-name" name="node-name"/>

pkg:节点所在功能包名称
type: 节点可执行文件名称
这两个属性等同于在终端中使用rosrun命令执行节点
name:节点运行时的名称，将覆盖节点init()赋予节点的名称
args=“arg1 arg2 arg3”(optional) 节点需要的输入参数。
machine=“machine-name”(optional, see ) launch文件中运行的每个节点可以指定该节点运行的machine，
respawn=“true”(optional, default: False) 复位属性，该节点停止时，会自动重启，默认为false。
respawn_delay=“30” (optional, default 0) 尝试重新启动之前检测到节点故障后等待时间。
required=“true”(optional) 必要节点，当该节点停止时，launch文件中的其他节点也会被终止。
ns=“foo”(optional) 命名空间，为节点内的相对名称添加命名空间前缀
clear_params=“true|false”(optional) 在启动前删除节点的私有命名空间中的所有参数。
output=“log|screen”(optional) 将节点的标准输出打印到终端屏幕，默认输出为日志文档
cwd=“ROS_HOME|node”(optional) 如果为“node”，则节点的工作目录将设置为与节点的可执行文件相同的目录。
launch-prefix=“prefix arguments”(optional) 用于预先添加到节点的启动参数的命令/参数
标签调用样例

<node name="listener1" pkg="rospy_tutorials" type="listener.py" args="--test" respawn="true" />
<node name="bar1" pkg="foo_pkg" type="bar" args="$(find baz_pkg)/resources/map.pgm" />

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arg name标签用法

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<arg name="rtabmapviz" default="true"/>

name是参数的名称
Value是参数的值
default设定预设值
命令行方式可以覆盖default的值，但是不能覆盖 value 。

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$(arg arg-name)

如何获取数值

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roslaunch package-name launch-file-name arg-name:=arg-value

命令行使用方式
给出一个节点原来的名字和新的名字， 中间用:=分开

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<remap from="left/image_rect"   to="/camera/infra1/image_rect_raw"/>

在launch文件中，我们现在把数据的话题left/image_rect名称改为：/camera/infra1/image_rect_raw。

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<include file="path-to-launch-file">
	<arg name="arg-name" value="arg-value"/>
</include>

在 include 元素中插入 arg 元素作为 include 元素的子类(children)，递给 include 元素里包含的子launch文件使用。

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<arg name="arg-name" value="$(arg arg-name)" />

被包含(included)的launch文件和本launch文件会有共同的参数
在这两个地方使用相同的argument name (参数名)。

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include file 标签用法

复杂系统有很多launch文件，它们之间存在依赖关系，可以复用已经有的launch文件。
包含其他文件这个file属性期望我们添加想要包含的文件的完整路径。
大多数时候，include 使用find命令来搜索程序包，代替一个明确的完整路径：

<include file="$(find package-name)/launch-file-name" />

include 也支持 ns 属性，可以让这个文件里的内容推送到一个命名空间里面：

<include file=". . . " ns="namespace" />

example：

<include file="$(find realsense2_camera)/launch/rs_camera.launch">
   <arg name="align_depth" value="true"/>
   <arg name="unite_imu_method" value="linear_interpolation"/>
</include>

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param name标签用法

补充资料：
https://durant35.github.io/2017/07/14/ROS_%3Carg%3E %3Cparam%3E %3Crosparam%3E/
http://www.guyuehome.com/2195

<param name="output_frame" value="odom"/>

运行launch文件后。output_frame这个parameter的值就设置为odom，并接加载到ROS参数服务器上了。用户也可以通过rosparam命令获得parameter的值。

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rosrun param_test param_test output_frame:=odom

命令行使用方式

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remap标签用法说明

重映射机制，提高代码的复用率，
标签语法格式

<remap from="publishes topic" to="subscribes topic" />

在启动一个节点的时候，有两种方法创建重映射：
在终端命令行中启动一个节点时，要重新给这个节点命名：给出一个节点原来的名字和新的名字， 中间用:=分开。 original-name:=new-name
例如，在运行turtlesim实例时，我们现在想把发布姿态数据的话题/turtle1/pose名称改 为：/tim，那么命令就是这样的：$ rosrun turtlesim turtlesim_node turtle1/pose:=tim
在launch文件中重新命名：使用 remap 元素：

<remap from="original-name" to="new-name" />

节点发布的话题，节点接收的话题。
如果这个 remap 是 launch 元素的一个child（子类），与 node 元素同一层级，
并在launch元素内的最顶层。 那么这个 remapping 将会作用于后续所有的节点。
这个remap元素也可以作为 node 元素的一个child（子类）出现。下面这个就是使用模板：

<node node-attributes >
<remap from="original-name" to="new-name" />
. . .
</node>

例如：上面命令行命令如果在launch文件中，就是下面这个样子的：

<node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node"
name="turtlesim" >
<remap from="turtle1/pose" to="tim" />
</node>

标签调用样例

<remap from="/image_raw" to="/camera/image_raw"/>

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命名重映射用法说明

所有ROS节点内的资源名称都可以在节点启动时进行重映射。
命名重映射语法格式
name:=new_name
节点发布的话题，节点接收的话题。
命名重映射调用样例
rosbag play ros.bag /image_raw:=/camera/image_raw
rosrun rospy_tutorials talker chatter:=/new/chatter

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group标签用法说明

标签定义命名空间
标签语法格式

<group ns="turtlesim1">
      <node pkg="turtlesim" name="sim" type="turtlesim_node"/>
        </group>
<group ns="turtlesim2">
      <node pkg="turtlesim" name="sim" type="turtlesim_node"/>
        </group>

在这里我们创建了两个节点分组并以’命名空间（namespace)’标签来区分，
其中一个名为turtulesim1，另一个名为turtlesim2，
两个组里面都使用相同的turtlesim节点并命名为’sim’。
这样可以让我们同时启动两个turtlesim模拟器而不会产生命名冲突。
(当然如果直接用不同的命名也是可以的,比如一个叫sim_1,一个叫sim_2,这样也可以同时多次启动同一节点).

1. if 或 unless 属性
   组(groups)可以通过 判别条件 来启用或禁用节点(nodes)：

<group if="0-or-1" />
. . .
</group>

如果 if 属性的值是 1 ， 标签内封闭的元素(elements)会被包含。
如果 if 属性 值是 0 ，则 标签内包含的元素会被忽略。
unless 属性的工作方式类似 if 属性，但是含义颠倒：

<group unless="1-or-0" />
. . .
</group>

第一种情况，当if属性的值为0的时候将会忽略掉之间的标签。
第二种恰好相反，当if属性的值为1的时候将会忽略掉之间的标签。
但是我们通常不会直接用1或0来定义if标签。因为这样不够灵活。
通常会搭配$(arg arg_name)来使用。

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讲完原理来讲一下实际的例子吧！
我的系统是　ubuntu 16.04 ROS版本是kinetic
下面我们用检查ROS是否成功安装的小乌龟例子讲解
打开三个终端　运行下面三条命令

• roscore
• rosrun turtlesim turtlesim_node
• rosrun turtlesim turtle_teleop_key

rosrun 后面接的是功能包里面的可执行文件名字，这个可执行文件就是节点的名字。
roslaunch 后面接的是launch启动文件，同时启动多个可执行文件，也就是节点。

rostopic list 　终端输入这个命令后可以显示活动的话题目录
/rosout
/rosout_agg
/statistics
/turtle1/cmd_vel
/turtle1/color_sensor
/turtle1/pose

终端输入rqt_graph 显示如下图所示：

我们再来看第二个例子

终端运行：roslaunch turtle_tf turtle_tf_demo.launch

gedit /opt/ros/kinetic/share/turtle_tf/launch/turtle_tf_demo.launch

<launch>

  <!-- Turtlesim Node-->
  <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="sim"/>

  <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="teleop" output="screen"/>
  <!-- Axes -->
  <param name="scale_linear" value="2" type="double"/>
  <param name="scale_angular" value="2" type="double"/>

  <node name="turtle1_tf_broadcaster" pkg="turtle_tf" type="turtle_tf_broadcaster.py" respawn="false" output="screen" >
    <param name="turtle" type="string" value="turtle1" />
  </node>
  <node name="turtle2_tf_broadcaster" pkg="turtle_tf" type="turtle_tf_broadcaster.py" respawn="false" output="screen" >
    <param name="turtle" type="string" value="turtle2" />
  </node>
  <node name="turtle_pointer" pkg="turtle_tf" type="turtle_tf_listener.py" respawn="false" output="screen" >
  </node>

</launch>

终端运行：rostopic list

/rosout
/rosout_agg
/tf
/tf_static
/turtle1/cmd_vel
/turtle1/color_sensor
/turtle1/pose
/turtle2/cmd_vel
/turtle2/color_sensor
/turtle2/pose

终端运行　rosrun rqt_graph rqt_graph
椭圆代表的是节点，方框代表的是负责节点间通信的话题。

<node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="sim"/>

pkg="turtlesim" 节点所在功能包的名字

type="turtlesim_node"　节点的名字　也就是可执行文件或者py程序的名字

name="sim"定义节点的名称，将覆盖节点init()赋予节点的名称
每个活跃的节点都可以通过rosparam来获取parameter的值
Commands:
rosparam set set parameter
rosparam get get parameter
rosparam load load parameters from file
rosparam dump dump parameters to file
rosparam delete delete parameter
rosparam list list parameter names

<param name="scale_linear" value="2" type="double"/>
<param name="scale_angular" value="2" type="double"/>
<param name="turtle" type="string" value="turtle1" />
<param name="turtle" type="string" value="turtle2" />

终端输入：rosparam get scale_angular
输出：2.0