【ROS】launch文件详解

参考：https://www.cnblogs.com/fuzhuoxin/p/12588402.html

在节点少，程序小的情况下可以一个一个节点来启动，测试运行效果；但是当工程规模大，需要的节点多时就显得比较费劲，用.launch文件来启动可以将需要的节点同时启动，不用再一个一个进行。为工程搭建提高了效率，里面还有很多参数灵活使用会带来非常高效的调试。

一、创建launch文件

在上个例子ROS 消息通讯——发布者/订阅者的来龙去脉的基础上创建launch文件去启动节点看效果会如何。

<launch>
  <node pkg="ros_tutorials_topic" type="topic_publisher" name="topic_publisher1"/>
  <node pkg="ros_tutorials_topic" type="topic_subscriber" name="topic_subscriber1"/>
  <node pkg="ros_tutorials_topic" type="topic_publisher" name="topic_publisher2"/>
  <node pkg="ros_tutorials_topic" type="topic_subscriber" name="topic_subscriber2"/>
</launch>

pkg="ros_tutorials_topic"为对应的功能包的名称；

type=“topic_publisher” 节点对应的可执行文件名，一般为.cpp的文件名字：ros::init(argc,argv,“topic_publisher”); //初始化发布者节点名称对应；

name="topic_publisher1"运行时显示的节点名称，也就是用命令rosnode list 所看到的节点列表里的名称。这儿定义的名字优先会覆盖可执行程序（如.cpp里面init()赋予的节点名），当两者不一样是以name为准。

查看运行效果：

roslaunch ros_tutorials_topic topic.launch --screen //--screen是将通信消息发送到屏幕端

roslaunch ros_tutorials_topic topic.launch //没有--screen屏幕上不显示通信的消息，但是会正常收发，只是不在终端显示

查看节点列表：

查看节点关系图：rqt_graph，从图中看到两个发布者同时向两个订阅者发布消息，原因是我们只改变了节点的名称，而没有改变要使用的消息名字，下面在launch文件里添加一个命名空间标记就可以解决。

• respawn=“true” ，当roslaunch启动完所有该启动的节点之后，会监测每一个节点，保证它们正常的运行状态。对于任意节点，当它终止时，roslaunch 会将该节点自动重启；
• required=“true” ，必要节点，这个节点出问题了，整个launch结束；注意：此属性不可以与respawn="true"一起描述同一个节点。

二、在launch文件中添加命名空间标记

修改后的launch文件如下；output="screen“，用于将话题信息打印到屏幕。roslaunch ros_tutorials_topic topic.launch后面不用加 --screen也可以实现屏幕显示信息：

<launch>
 <group ns="ns1">
  <node pkg="ros_tutorials_topic" type="topic_publisher" name="topic_publisher" output="screen"/>
  <node pkg="ros_tutorials_topic" type="topic_subscriber" name="topic_subscriber" output="screen"/>
 </group>
 <group ns="ns2">
  <node pkg="ros_tutorials_topic" type="topic_publisher" name="topic_publisher" output="screen"/>
  <node pkg="ros_tutorials_topic" type="topic_subscriber" name="topic_subscriber" output="screen"/>
 </group>
</launch>

运行查看：roslaunch ros_tutorials_topic topic.launch：

查看节点关系图：

• group标签对node的批量管理,可以同时终止在同一个group中的节点：

<group if="1-or-0">
……
……
……
</group>

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

1. 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。
2. 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。

三、重映射

在上图中我们看到topic_publisher发布的话题是ros_tutorial_msg，topic_subscriber接收的话题同样是ros_tutorial_msg，它们才能形成通讯：

ros::Publisher ros_tutorial_pub = nh.advertise<ros_tutorials_topic::MsgTutorial>("ros_tutorial_msg", 100); //（在topic_publisher.cpp中）
ros::Subscriber ros_tutorial_sub = nh.subscribe<ros_tutorials_topic::MsgTutorial>("ros_tutorial_msg", 100, msgCallback);
//（在topic_subscriber.cpp中），

只有这两者对应起来，接收和发布的话题相同才能成功通讯。

然而在使用别人给的功能包的时候，自己发送的话题和它接收的可能名称不同，但是内容、格式相同，这时候我们就可以在launch中进行重映射。

ros::Publisher ros_tutorial_pub = nh.advertise<ros_tutorials_topic::MsgTutorial>("ros_tutorial_msg", 100);//（在topic_publisher.cpp中）
ros::Subscriber ros_tutorial_sub = nh.subscribe<ros_tutorials_topic::MsgTutorial>("remap/ros_tutorial_msg", 100, msgCallback);
//（在topic_subscriber.cpp中）

这时候订阅者订阅的话题为"remap/ros_tutorial_msg"，发布者发布的话题为“ros_tutorial_msg"，这时就不能进行通讯，需要进行重映射。

在没有加重映射之前，启动节点查看话题会看到如下结果：


如果把launch文件的话题进行一个重映射，如下（最好将映射放到node标签的前面，这样后面所有使用这个话题的节点都可以更新）：

<launch> 
 <remap from="ros_tutorial_msg" to="remap/ros_tutorial_msg"/>
 <group ns="ns1">
  <node pkg="ros_tutorials_topic" type="topic_publisher" name="topic_publisher" output="screen"/>
  <node pkg="ros_tutorials_topic" type="topic_subscriber" name="topic_subscriber" output="screen"/>
 </group>
 <group ns="ns2">
  <node pkg="ros_tutorials_topic" type="topic_publisher" name="topic_publisher" output="screen"/>
  <node pkg="ros_tutorials_topic" type="topic_subscriber" name="topic_subscriber" output="screen"/>
 </group>
</launch>

• 这样写意味着将ros_tutorial_msg变为remap/ros_tutorial_msg，其实是将发布者发布的话题进行修改：
  
  
• 这样写意味着将remap/ros_tutorial_msg变为ros_tutorial_msg，其实是将订阅者订阅的话题进行修改，一般用这种比较多，也容易理解，意思是，我订阅者想订阅一个话题但是你的跟我想要的不同，那么我就将自己的话题映射成与你发布的一样就可以啦。
  
  
• 当然也可以将作为节点的子类包含在节点中（只更新该节点的订阅消息）：

<launch>
 <group ns="ns1">
  <node pkg="ros_tutorials_topic" type="topic_publisher" name="topic_publisher" output="screen"/>
  <node pkg="ros_tutorials_topic" type="topic_subscriber" name="topic_subscriber" output="screen"/>
　　<remap from="remap/ros_tutorial_msg" to="ros_tutorial_msg"/>  </node>
 </group>
 <group ns="ns2">
  <node pkg="ros_tutorials_topic" type="topic_publisher" name="topic_publisher" output="screen"/>
  <node pkg="ros_tutorials_topic" type="topic_subscriber" name="topic_subscriber" output="screen"/>
 </group>
</launch>

四、参数的用法

在参数的用法——利用参数创建节点中我们利用命令(rosparam set /calculation_method 2)改变参数“calculation_method“来实现加减乘除运算，那么现在我们用launch参数命令来改变程序中的参数，看看会是什么效果：

sevice.launch文件如下：（顺便启动服务器节点去等待客户端请求）

<launch>

  <param name="calculation_method" type="int" value="3" />
  <node pkg="ros_tutorials_service" type="service_server" name="service_server" output="screen"/>
  
</launch>

同时将这句屏蔽：//nh.setParam("calculation_method", PLUS);（在service_server.cpp中），我们从launch文件中给定参数，然后编译运行：

五、参数的用法

• arg虽然也是参数命令，但不储存在参数服务器中，不能提供给节点使用，只能在launch文件中使用，用来在运行中或直接在文件中修改launch文件中被arg定义的变量。
• param则是储存在参数服务器中，可以被节点使用，这是最本质的区别。

还以现在这个例子来说，将节点中参数的值赋值为3是进行乘法运算，但是当要进行除法运算时要求将参数变为4，但是在运行时，在launch中变为4，还得编译重新运行，那么用arg来定义一个变量，用这个变量去改变calculation_method的值就实现在运行过程中的改变。launch文件内容变为如下：

<launch>
  <arg name="updata_value" default="1"/>
  <param name="calculation_method" type="int" value="$(arg updata_value)" />
  <node pkg="ros_tutorials_service" type="service_server" name="service_server" output="screen"/>
</launch> 

开始默认为1，运行加法运算，那么在运行是我们将其值变为4，执行除法运算：roslaunch ros_tutorials_service service.launch updata_value:=4

注意 arg 中default和value的区别：

<arg name="arg-name" default="arg-value" />  注意default定义的值在roslaunch时才可以改变
<arg name="arg-name" value="arg-value" />    注意value定义的值在roslaunch时不可以改变

六、加载.yaml的配置文件

在上面我们实现了在launch文件中修改程序的参数问题。但是想象一下如果有成千上万个参数的时候我们该怎么改，也这样一句句定义是不现实的。那就用rosparam加载一个配置文件来实现。

在功能包下面建一个config文件夹，放入参数配置文件service.yaml，内容为：calculation_method: 3（执行乘法运算）：


launch文件内容变为：

<launch>

  <node pkg="ros_tutorials_service" type="service_server" name="service_server" output="screen"/>

  <rosparam command="load" file="$(find ros_tutorials_service)/config/service.yaml"/>
  
</launch>

编译执行效果为：

七、的用法

用于包含其它launch文件，被包含的launch文件将会被一同启动。

<include file="$(find pkg_name)/launch/demo.launch"/>

• 如果要给包含进来的launch文件中的元素赋值，由于arg是局部的，只能改变本launch文件的参数值，因此需要建立一个包含在标签之间的arg，格式如下：

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

• 如果改变包含进来的launch文件中元素用的arg名称与本launch文件一样的话，需写为如下格式：位置还放在上面标签之间：

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