【ROS基础】.launch文件语法记录

系列文章目录

【ROS基础】Linux 命令行
【ROS基础】.launch 文件语法记录
【ROS基础】CMakeLists.txt 文件语法记录
【ROS基础】Package.xml 文件语法记录
【ROS基础】ROS_c++ 语法记录

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前言

最全面的教程还是得看这个：http://wiki.ros.org/roslaunch/XML

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1、.launch 文件是什么？

通过 xml 标签语言实现 ROS 多节点的配置和启动，可自动启动 ROS Master 节点。最简单的文件举例 ：simple.launch

<launch>
	<node  pkg="learning_communication"  type="person_subscriber_node"  name="talker" />
	<node  pkg="learning_communication"  type="person_publisher_node"  name="listener" />
launch>

2、 标签   根标签

.launch 文件的根元素标签，其他所有的标签都必须包含在根标签的范围内。 表示标签作用域的结尾。

3、 标签   启动节点

用于启动节点。标签内各参数的含义：

• pkg 节点所在功能包名。
• type 节点的可执行文件名。
• name 节点运行时的名称，可与cpp文件中节点初始化时的节点名不同。 (rosnode list 打印出的就是这个名字，不过加了前缀斜杠 / )
• output (optional) ="screen" or ="log"，默认不输出。
• respawn (optional) ="true"，Restart the node automatically if it quits.   默认 ="false"。
• required (optional) ="true"，If node dies, kill entire roslaunch.
• ns (optional) ="foo"，Start the node in the ‘foo’ namespace.
• args (optional) ="arg1 arg2"，Pass arguments to node.

4、 标签   设置参数1/3

设置ROS系统运行中的参数，存储在参数服务器中，相当于全局变量。(可嵌入 标签中成为其作用域下的变量)。标签内各参数的含义：

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

• name 参数名。
• value (optional) 参数值。
• type (optional) ="str | int | double | bool | yaml"。

5、 标签   设置参数2/3

加载 .yaml 文件中的多个参数，存储在参数服务器中，相当于全局变量。(可嵌入到 标签中成为 标签作用域中的变量)。标签内各参数的含义：

<rosparam  file="params.yaml"  command="load"  ns="params" />

• file () 。
• command () 。
• ns () 。

6、 标签   设置参数3/3

.launch 文件内部的局部变量，仅限于 .launch 文件使用。标签内各参数的含义：

<arg  name="arg-name"  default="arg-value" />

• name 参数名。
• default (optional) 参数值。 可在之后 override。(变量)
• value (optional) 参数值。不可覆盖。 (常量)

调用 标签定义的参数：

<param  name="foo"  value="$(arg arg-name)" />
<node  name="node"  pkg="package"  type="type"  args="$(arg arg-name)" />

7、 标签   重映射

重映射 ROS 计算图资源的命名，这是一种覆盖操作，一旦重映射之后，原来的名字就没有了。标签内各参数的含义：

<remap  from="/turtlebot/cmd_vel"  to="/cmd_vel" />

• from ( ) 原名。
• to ( ) 映射之后的命名。

8、 标签   嵌套

包含其他 .launch 文件，类似 C 语言的头文件包含。标签内各参数的含义：

<include  file="$(dirname)/other.launch"  />

• file ( ) 包含的其他launch文件的路径。

9、案例 一   turtlesim_parameter_config.launch

此 .launch 文件定义如下：

<launch>

    <param name="/turtle_number" value="2" />
    <arg name="TurtleName1" defualt="Tom"/>
    <arg name="TurtleName2" defualt="Danney"/>

    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="turtlesim_node" >
        <param name="turtle_name1" value="$(arg TurtleName1)"/>
        <param name="turtle_name2" value="$(arg TurtleName2)"/>

        <rosparam file="(find learning_launch)/config/param.ymal" commond="load" />
    node>

    <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="turtle_teleop_key" output="screen" />

launch>

• 文件建立过程： 在已经存在的且没出过问题的工作空间下的 src 目录下新建了一个 learning_launch 的功能包。功能包创建时无脑包含了 roscpp rospy std_msgs std_srvs 四个依赖。
  在 learning_launch 功能包路径下创建了 launch 路径来存放上述 turtlesim_parameter_config.launch 文件。
  在 learning_launch 功能包路径下创建了 config  路径来存放 param.yaml 文件。 param.yaml 文件如下：

A : 123
B : "hello"

group :
  C : 456
  D : "world"

• 编译工作空间： 编译 100% 通过。
• 运行 .launch 文件：

roslaunch   learning_launch   turtlesim_parameter_config.launch 

• 运行 .launch 文件报错：
  
  RLException: [/home/jyc/slam_ws/src/learning_launch/launch/turtlesim_parameter_config.launch] requires the ‘TurtleName1’ arg to be set
  The traceback for the exception was written to the log file
  
• 分析1： 看上面的报错信息是 ‘TurtleName1’ 找不到，应该是能够定位到 .launch 文件 的第8行，然并卵，定位到了也不知该怎么解决。虽然不明白是哪里出了问题，但是感觉上来说，应该是 CMakeLists.txt 没配置好。
  – 解决方法1： 对着 hcx 教程中的 CMakeLists.txt 文件找不同。
  hcx 的 CMakeLists.txt 文件根本没动过，我也跟着去掉了上面的四个无脑依赖。（无果）
  hcx 的 package.xml 文件也根本没动过，我也跟着去掉了上面的四个无脑依赖。（无果）
  hcx 功能包下没有创建功能包时自动生成的 include 和 src 文件夹，因此我也将这两个文件夹删了。（无果）
• 分析2： 上面的方法均无果，开始怀疑是不是自己的 .launch 文件代码敲错了。
  – 解决方法2： 对着 hcx 教程中的 .launch 文件开始对照。
  看了没两眼，还真被我找到了，居然在第7行少写了一个代表标签结尾的斜杠 。(我总是忘写这个斜杠，以后要注意检查这方面的错误)。欣喜若狂之际，修改了代码，编译、运行，又报错了：
  
  RLException: Invalid roslaunch XML syntax: mismatched tag: line 12, column 6
  The traceback for the exception was written to the log file
  
  11行还真有错误 (由此可见终端数对源文件的行数是从 0 开始数的)，find左边的左括号前少了个$，yaml拼写错误，command拼写错误。并且还发现上面的“欣喜若狂”： 居然在第7行少写了一个代表标签结尾的斜杠 这是在把对的代码改成错的。修改完以上代码后还是报错，依旧是最开始的报错：
  
  RLException: [/home/jyc/slam_ws/src/learning_launch/launch/turtlesim_parameter_config.launch] requires the ‘TurtleName1’ arg to be set
  The traceback for the exception was written to the log file
  
  索性就把导致报错的 8、9 行注释掉，因为这个 .launch 文件读的多了，基本也能看懂 8、9 行不会影响两个节点的启动。注释完之后再运行，终于能够实现两个节点的功能了，但是在终端打印的信息中夹杂着两行警告：
  
  WARNING: [/home/jyc/slam_ws/src/learning_launch/launch/turtlesim_parameter_config.launch] unknown attribute ‘defualt’
  WARNING: [/home/jyc/slam_ws/src/learning_launch/launch/turtlesim_parameter_config.launch] unknown attribute ‘defualt’
  
  这就好办了，感情是 4、5 行的 default 拼写错了！改正之后，编译，运行。得到了正确的运行结果，且没有错误没有警告。

9.1 学习这个 .launch 文件

正确的代码在这里放一份：

<launch>

    <param name="/turtle_number" value="2" />
    <arg name="TurtleName1" default="Tom" />
    <arg name="TurtleName2" default="Danney" />

    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="turtlesim_node" >
        <param name="turtle_name1" value="$(arg TurtleName1)"/>
        <param name="turtle_name2" value="$(arg TurtleName2)"/>

        <rosparam file="$(find learning_launch)/config/param.yaml" command="load" />
    node>

    <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="turtle_teleop_key" output="screen" />

launch>

• 打开文件后先看 标签，通过 标签可以知道这个 .launch 文件都启动了哪些节点、干了哪些事儿。在终端运行以下代码。可以看到，在 .launch 文件 7、14 行分别启动了 /turtle_teleop_key 和 /turtlesim_node 两个节点。（ 更详细的 rosnode 用法，请参考【笔记】Linux命令行）
  

• 第一个节点启动了海龟仿真器，并且在节点内部定义了两个参数，其参数值来自 .launch 文件 4、5 行 标签定义的变量。节点内部还加载了 param.yaml 文件，① 解释说明了 标签可用于一次性加载多个参数。② 标签定义的变量为限于 .launch 文件内部的局部变量，因此无法在 rosparam list 命令中显示( 更详细的 rosparam 用法，请参考【笔记】Linux命令行）。③节点内定义的 param，会加节点名作用域。.yaml 内定义了作用域的话，也会在 rosparam list 后体现出来，如上述 .yaml 文件中定义了一个名叫 group 的作用域。④ .launch 文件中定义的的全局 param，在ROS参数服务器中也是全局参数，而且经测试发现，此 param 的 name 前缀是否有斜杠 / 、不论有几个斜杠 /，存到ROS参数服务器中，都会是一个斜杠 / 前缀。
  

• 第二个节点启动了海龟仿真的键盘控制节点，需要注意的是 output="screen"节点，通过这个设置，被设置的节点得以在终端打印输出。有此设置和无此设置的区别：
  
  也算了结了一个疑惑，使用 rosrun 一个一个地运行节点，节点可以在终端打印数据，那使用 roslaunch 同时启动多个节点时，该打印谁的数据呢？谁设置了 output="screen"就打印谁的数据呗，都设置了就都打印，只是这样会看起来比较乱 (经验证确实如此)。( 更详细的 rosrun、roslaunch 用法，请参考【笔记】Linux命令行）。
  

10、案例 二   turtlesim_remap.launch

此 .launch 文件定义如下 ：

<launch>
    <include file="$(find learning_launch)/launch/simple.launch" />

    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="turtlesim_node">
         <remap from="/turtle1/cmd_vel"  to="/cmd_vel"/> 
    node>
launch>

• 使用 标签包含了 sinple.launch 文件，因此运行此 .launch 文件，会首先运行 sinple.launch 文件，再运行本 .launch 文件剩余的内容。疑问：.launch 文件是按从上到下的顺序，顺序启动节点的吗？
• 使用 标签，节点内部将 /turtle1/cmd_vel 话题重映射为了 /cmd_vel ，因为本节点为此话题的接收者，因此本节点将不能收到由键盘控制节点发出的 /turtle1/cmd_vel 话题。而键盘控制节点发送 /turtle1/cmd_vel 话题不受影响。
• 提醒：目前我不太敢用 标签，因为怕改了之后忘记自己改了啥。但是以后如果考虑到程兼容性，应该还是会使用这个标签的。

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