在Jetson Nano上学习ROS的记录（版本Ubuntu18.04，课程来源赵虚左老师的《ROS理论与实践》）第八章 元功能包、节点运行管理launch文件（teleop_twist安装方法）

系列文章目录

第一章 ROS空间创建、helloworld的实现、开启多个节点
第二章 话题通信
第三章 服务通信
第四章 参数服务器
第五章 常用指令
第六章 通信机制实操
第七章 ROS通信机制进阶（常用API、Python模块的导入)
第八章 元功能包、节点运行管理launch文件（teleop_twist安装方法）
第九章 重名问题、分布式通信
第十章-第一节 TF坐标变换（内含PyKDL 和PyInit__tf2功能缺失等解决）

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前言

现在大二，之前大一有幸参加了2021的国赛，很壮烈的拿了个江苏赛区的二等奖。但发现无人机这个题，真的是往堆钱上走了。不上ROS不行，现在来记录一下一个纯小白学习ROS的过程和遇到的问题。防止学弟、学妹们再走我走过的弯路。板子用的是学长给的Jetson Nano（4GB），版本是Ubuntu18.04（已配置好基础ROS所需配置）

一、ROS元功能包

显而易见的，逐一安装功能包的效率低下，在ROS中，提供了一种方式可以将不同的功能包打包成一个功能包，当安装某个功能模块时，直接调用打包后的功能包即可，该包又称之为元功能包(metapackage)。

1. 新建一个功能包 (依赖项为空即可）
   修改package.xml ,内容如下:
   51行：

  <buildtool_depend>catkinbuildtool_depend>
  <exec_depend>plumbing_pub_subexec_depend>
  <exec_depend>plumbing_server_clientexec_depend>
  <exec_depend>plumbing_param_serverexec_depend>

59行：

  <export>
    
    <metapackage />
  export>

2. 修改 CMakeLists.txt,内容如下:（把原有的所有行都删除）

cmake_minimum_required(VERSION 3.0.2)
project(plumbing_my)
find_package(catkin REQUIRED)
catkin_metapackage()

二、ROS节点运行管理launch文件

1.引入

launch 文件是一个 XML 格式的文件，可以启动本地和远程的多个节点，还可以在参数服务器中设置参数。简化节点的配置与启动，提高ROS程序的启动效率。

1. 建立功能包，(依赖： roscpp rospy std_msgs turtlesim)在功能包下添加 launch目录, 目录下新建
   xxxx.launch 文件，编辑 launch 文件。 代码如下：

<launch>

    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node"     name="my_turtle" output="screen" />
    
    <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key"  name="my_key" output="screen" />
launch>

2. 编译运行
   新开一个命令行：

source ./devel/setup.bash
roslaunch launch01_basic start_turtle.launch

注意:roslaunch 命令执行launch文件时，首先会判断是否启动了 roscore,如果启动了，则不再启动，否则，会自动调用 roscore

2.launch文件标签之launch

标签是所有 launch 文件的根标签，充当其他标签的容器

1. 建立功能包，在功能包下添加 launch目录, 目录下新建 xxxx.launch 文件，编辑 launch 文件。
   代码如下：

<launch deprecated ="此文件已经过时">
    
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node"     name="my_turtle" output="screen" />
    
    <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key"  name="my_key" output="screen" />
launch>

2. 编译运行
   新开一个命令行：

source ./devel/setup.bash
roslaunch launch01_basic start_turtle.launch

3.launch文件标签之node

标签用于指定 ROS 节点，是最常见的标签，需要注意的是: roslaunch 命令不能保证按照 node 的声明顺序来启动节点(节点的启动是多进程的)

• pkg=“包名”
  节点所属的包
• type=“nodeType”
  节点类型(与之相同名称的可执行文件)
• name=“nodeName”
  节点名称(在 ROS 网络拓扑中节点的名称)
• argv=“xxx xxx xxx” (可选)
  将参数传递给节点
• machine=“机器名”
  在指定机器上启动节点
• respawn=“true | false” (可选)
  如果节点退出，是否自动重启
• respawn_delay=" N" (可选)
  如果 respawn 为 true, 那么延迟 N 秒后启动节点
• required=“true | false” (可选)
  该节点是否必须，如果为 true,那么如果该节点退出，将杀死整个 roslaunch
• ns=“xxx” (可选)
  在指定命名空间 xxx 中启动节点
• clear_params=“true | false” (可选)
  在启动前，删除节点的私有空间的所有参数
• output=“log | screen” (可选)
  日志发送目标，可以设置为 log 日志文件，或 screen 屏幕,默认是 log

1. 建立功能包，在功能包下添加 launch目录, 目录下新建 xxxx.launch 文件，编辑 launch 文件。
   代码如下：

<launch>
    
    
    
    
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="my_turtle" output="screen" />
    
    <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="my_key" output="screen" />
launch>

2. 编译运行
   新开一个命令行：

source ./devel/setup.bash
roslaunch launch01_basic start_turtle.launch

4.launch文件标签之include

标签用于将另一个 xml 格式的 launch 文件导入到当前文件,即调用另一个launch文件里的节点

1. 在launch目录下新建 xxxx.launch 文件，编辑 launch 文件。 代码如下：

<launch>
    
    <include file="$(find launch01_basic)/launch/start_turtle.launch"/>
    
launch>

2. 编译运行
   新开一个命令行：

source ./devel/setup.bash
roslaunch launch01_basic start_turtle_use.launch

注意：若被调用的launch文件指定了命名空间，则在调用他的launch中也需指定命名空间导入文件
ns=“xxx” (可选)
在指定命名空间导入文件

5.launch文件标签之remap（teleop_twist_keyboard功能包安装）

用于话题重命名

1. 安装teleop_twist_keyboard功能包
   在工作空间下，安装功能包。

cd 工作空间/src
git clone https://github.com/ros-teleop/teleop_twist_keyboard
cd 工作空间
catkin_make
source ~/工作空间/devel/setup.bash
source ~/.bashrc

将编译好的功能包路径添加到环境变量中，在其他终端也可以使用teleop_twist_keyboard功能包了。操作如下：
新开一个终端：gedit ~/.bashrc :
在打开的文件中添加编译好的setup.bach文件： source ~/工作空间/devel/setup.bash
启动roscore，新开一个命令行输入：rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py 即可使用键盘控制。

2. 以下是统一teleop_twist_keyboard与我开的乌龟话题的方法：
   建立功能包，在功能包下添加 launch目录, 目录下新建 xxxx.launch 文件，编辑 launch 文件。
   代码如下：

<launch>
    
    
    
    
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="my_turtle" output="screen">
        <remap from="/turtle1/cmd_vel" to="/cmd_vel" />
    node>
    
    <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key"  name="my_key" output="screen" />
launch>

3. 编译运行
   新开一个命令行：

source ./devel/setup.bash
roslaunch launch01_basic start_turtle.launch

新开一个命令行：rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py
即：
from=“xxx”
#原始话题名称

to=“yyy”
#目标名称
注意：若launch文件指定了命名空间，则话题名称需要更换！！

6.launch文件标签之param

标签主要用于在参数服务器上设置参数，参数源可以在标签中通过 value 指定，也可以通过外部文件加载，在标签中时，会给参数名称+一个前缀，相当于私有命名空间。

• name=“命名空间/参数名”
  参数名称，可以包含命名空间
• value=“xxx” (可选)
  定义参数值，如果此处省略，必须指定外部文件作为参数源
• type=“str | int | double | bool | yaml” (可选)
  指定参数类型，如果未指定，roslaunch 会尝试确定参数类型，规则如下:
  如果包含 ‘.’ 的数字解析未浮点型，否则为整型
  “true” 和 “false” 是 bool 值(不区分大小写)
  其他是字符串

1. 建立功能包，在功能包下添加 launch目录, 目录下新建 xxxx.launch 文件，编辑 launch 文件。
   代码如下：

<launch>
    
    
    
    
    
    
    <param name="param_A" type="int" value="100" />
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node"     name="my_turtle" output="screen">
        <remap from="/turtle1/cmd_vel" to="/cmd_vel" />
        
        <param name="param_B" type="double" value="3.14" />
    node>
    
    <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key"  name="my_key" output="screen" />
launch>

2. 编译运行
   新开一个命令行：

source ./devel/setup.bash
roslaunch launch01_basic start_turtle.launch

新开一个命令行：rosparam list
即可查看到响应：

/my_turtle/background_b
/my_turtle/background_g
/my_turtle/background_r  
/my_turtle/param_B
/param_A
/rosdistro
/roslaunch/uris/host_lzl_desktop__35979
/rosversion
/run_id

7.launch文件标签之rosparam

标签可以从 YAML 文件导入参数，或将参数导出到 YAML 文件，也可以用来删除参数，标签在标签中时被视为私有。

• command=“load | dump | delete” (可选，默认 load)
  加载、导出或删除参数
• file=“$(find xxxxx)/xxx/yyy…”
  加载或导出到的 yaml 文件
• param=“参数名称”
  ns=“命名空间” (可选)

1. 建立功能包，在功能包下添加 launch目录, 目录下新建 xxxx.launch 文件(2个），编辑 launch 文件。
   代码1如下：

<launch>
    
    
    
    
    
    
    <param name="param_A" type="int" value="100" />

    
    
    
    <rosparam command="load" file="$(find launch01_basic)/launch/params.yaml"/>
    
   

    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node"     name="my_turtle" output="screen">
        <remap from="/turtle1/cmd_vel" to="/cmd_vel" />
        
        <param name="param_B" type="double" value="3.14" />

        
        <rosparam command="load" file="$(find launch01_basic)/launch/params.yaml"/>
    node>
    
    <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key"  name="my_key" output="screen" />
launch>

代码2如下：

<launch>
     <rosparam command="dump" file="$(find launch01_basic)/launch/params_out.yaml"/>
    
    <rosparam command="delete" param="bg_B" />
launch>

2. 编译运行
   新开一个命令行：

source ./devel/setup.bash
roslaunch launch01_basic start_turtle.launch

新开一个命令行：

source ./devel/setup.bash
roslaunch launch01_basic dump.launch

8.launch文件标签之group

标签可以对节点分组，具有 ns 属性，可以让节点归属某个命名空间。子级标签是除了launch 标签外的其他标签。

• ns=“名称空间” (可选)
• clear_params=“true | false” (可选)
  启动前，是否删除组名称空间的所有参数(慎用…此功能危险)

1. 建立功能包，在功能包下添加 launch目录, 目录下新建 xxxx.launch 文件，编辑 launch 文件。
   代码如下：

<launch>
    

    <group ns="first">
        <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node"     name="my_turtle" output="screen"/>
        <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key"  name="my_key" output="screen" />
    group>
    <group ns="second">
        <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node"     name="my_turtle" output="screen"/>
        <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key"  name="my_key" output="screen" />
    group>
launch>

2. 编译运行
   新开一个命令行：

source ./devel/setup.bash
roslaunch launch01_basic turtles.launch

新开一个命令行：rosnode list
即可看到响应结果：

/first/my_key
/first/my_turtle
/rosout
/second/my_key
/second/my_turtle

9.launch文件标签之arg

标签是用于动态传参，类似于函数的参数，可以增强launch文件的灵活性

• name=“参数名称”

• default=“默认值” (可选)

• value=“数值” (可选)
  不可以与 default 并存

• doc=“描述”
  参数说明

1. 建立功能包，在功能包下添加 launch目录, 目录下新建 xxxx.launch 文件，编辑 launch 文件。
   代码如下：

<launch>
    
    

    <arg name="car_length" default="0.55"/>

    <param name="A" value="$(arg car_length)"/>
    <param name="B" value="$(arg car_length)"/>
    <param name="C" value="$(arg car_length)"/>
launch>

2. 编译运行 roscore
   新开一个命令行：

source ./devel/setup.bash
roslaunch launch01_basic arg.launch
rosparam list

还可以直接修改参数：roslaunch launch01_basic arg.launch car_length:=0.6

总结

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单记录了ROS元功能包、节点运行管理launch文件（teleop_twist安装方法），如果有问题请在博客下留言或者咨询邮箱：[email protected]。