认识ROS——ROS安装以及第一个例程

学习目标：

ROS是什么

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学习内容：

一、历史起源

2007年诞生于斯坦福STAIR项目，在Willow Garage中成长，成熟于OSRF

二、总体设计

一个目标：提高机器人研发中的软件复用率。
（通俗来讲，现代模式对比于传统最大的区别就是避免重复造轮子。）

五个特点：点对点、多语言、集成化、组件化、开源。

1、点对点的设计

•节点单元
•分布式网络
•RPC+TCP/UDP通信系统
•适合多机协同

2、多语言支持

•支持Python、C++、Java等编程语言
•语言无关的接口定义

3、架构精简、集成度高

•每个功能节点可以单独编译
•继承众多开源项目
•接口统一、提高软件复用性

4、组件化工具包丰富

•3D可视化工具———rviz
•物理仿真环境——gazebo
•数据记录工具——rosbag
•Qt工具箱——rqt_*

5、免费开源

•BSD许可、可修改、可复用、可商用
•软件包数量级指数及增加，良好的生态系统

四位一体：通讯机制、开发工具、应用功能、生态系统

三、系统实现

一个

ROS系统实现----计算图

——————————————一个简单的ROS计算图——————————————

（1）节点（Node）——软件模块
（2）节点管理器（ROS Master）———控制中心，提供参数管理
（3）话题（Topic）————异步通信机制，传输消息（Message）
（4）服务（Srevic）————同步通信机制，传输请求/应答数据

ROS系统实现----文件系统

————————————ROS系统实现–文件系统——————————————

ROS系统实现----开源社区

• 发行版：ROS发行版包括一系列带有版本号、可以直接安装的功能包

• 软件源：ROS依赖于共享网络上的开源代码，不同的组织机构可以开发或者共享自己的机器人软件。 ROS wiki：记录ROS信息文档的主要论坛

• 邮件列表：交流ROS更新的主要渠道，同时也可以交流ROS开发的各种疑问

• ROS Answers：咨询ROS相关问题的网站

• 博客：发布ROS社区中的新闻、图片、视频。

四、初次实践

一、ROS初次实践——版本选择

目前推荐版本————

ROS Kinetic Kame（发布日期：2016年5月23日--------停止支持日期：2021年4月）

二、ROS初次实践——安装方法

1. 设置安装源

 默认源  sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

清华源  sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ros/ubuntu/ `lsb_release -cs` main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

中科大源  sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ros/ubuntu/ `lsb_release -cs` main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list' /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list文件为新建文件，也可使用其他命令手动添加

2. 设置key

> sudo apt-key adv --keyserver 'hkp://keyserver.ubuntu.com:80'--recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654

3. 安装ROS

>  1）更新源 
>  sudo apt update 
>  2）安装ros 
>  sudo apt installros-noetic-desktop-full
>  友情提示: 由于网络原因,导致连接超时，可能会安装失败，可以多次重复调用更新和安装命令，直至成功。

4. 配置环境变量

>  echo "source /opt/ros/noetic/setup.bash" >> ~/.bashrc 
>  source~/.bashrc

5. 安装rosinstall

>  sudo apt-get install python-rosinstall python-rosinstall-generator
> python-wstool build-essential

6. 安装成功
   
   ——————————使用roscore命令启动ROS Master——————————

三、ROS初次实践——命令工具

命令	作用
catkin_create_pkg	创建功能包
rospack	获取功能包的信息
catkin_make	编译工作空间中的功能包
rosdep	自动安装功能包依赖的其他包
roscd	功能包目录跳转
rsocp	拷贝功能包中的文件
rosed	编译功能包中的文件
rosrun	运行功能包中可执行文件
roslaunch	运行启动文件

四、第一个ROS例程（小海龟仿真）

   > 1.启动ROS Master   
   > roscore  
   > 2.启动小海龟仿真器
   >  rosrun turtlesim turtlesim_node
   > 3.启动海龟控制节点 
   > rosrun turtlesim turtle_teleop_key

启动三个终端（快捷键：Ctrl+Alt+T）分别输入命令即可。

完成！！！

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