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前言

提示：这里可以添加本文要记录的大概内容：

笔记均来源于Autolabor，B站视频教程：ROS1。

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一、RO1的安装与测试

1.ROS1安装

ROS1的安装在网上基本上都能找到的，ROS1安装文章推荐：ROS1安装，这里包含了从虚拟机的安装以及ROS1的安装。

2.ROS1测试

当你的ROS安装成功后，可以通过运行ROS 内置的小程序以检测 ROS 环境是否可以正常运行，运行小乌龟流程如下：

• 打开三个命令行终端(ctrl + alt + T)
• 命令行终端1输入:roscore
• 命令行终端2输入:rosrun turtlesim turtlesim_node(此时会弹出图形化界面)
• 命令行终端3输入:rosrun turtlesim turtle_teleop_key(在3中可以通过上下左右控制2中乌龟的运动)

运行结果如下所示：

注意：光标必须聚焦在键盘控制窗口，否则无法控制乌龟运动。

二、ROS1创建节点

1.创建工作空间

节点需要存在于功能包当中，功能包需要存在于工作空间当中，因此，想要想创建一个节点，就必须先创建一个工作空间，然后再创建功能包。本质上工作空间就是我们所熟知的文件夹。

mkdir -p 自定义空间名称/src
mkdir -p catkin/src

目录创建成功后，需要进去到此目录下，也就是我们所需要的工作空间，在此工作空间下使用catkin_make 这个指令来构建catkin工作空间中的ROS项目。catkin是ROS中使用的一种构建系统，类似于catkin工作空间中的 Makefile。它会读取package中的package.xml文件，并根据其中的依赖关系和指令来编译和安装所有的ROS包。

catkin_make

运行过程如下：

结果如下图所示，会自动生成build和devel目录。

2.创建功能包

在上面的步骤中我们创建好了我们ROS的工作空间后，就可以创建功能包了。这里创建功能包有两种方式：

• 命令行
  进入src目录下，创建功能包，并为其添加roscpp、rospy和std_msgs依赖。

cd src
catkin_create_pkg 自定义ROS包名 roscpp rospy std_msgs

turtle_circle就是我们创建的功能包，该功能包依赖于 roscpp、rospy 与 std_msgs，其中roscpp是使用C++实现的库，而rospy则是使用python实现的库，std_msgs是标准消息库，创建ROS功能包时，一般都会依赖这三个库实现。

• vscode
  进入工作空间启动 vscode，注意一点要在工作空间这个大目录下，为了等下方便一键编译。

cd 工作空间
code .

选定 src 右击 —> create catkin package

设置包名和添加依赖


至此功能包创建完毕，如下图所示。

3.创建节点

进入 ros 功能包的 src 目录编辑源文件，即就是CPP文件。

这里建议源文件名称是功能包名称+"_node"，这样就不需要修改CMakeLists下的部分内容。比如说添加可执行程序这里。

这里写一个简单的hello world！

#include "ros/ros.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    //执行 ros 节点初始化
    ros::init(argc,argv,"hello");
    //创建 ros 节点句柄(非必须)
    ros::NodeHandle n;
    //控制台输出 hello world
    ROS_INFO("hello world!");

    return 0;
}

4.配置CMakeLists

设置添加为可执行文件，并设置库链接文件。

add_executable(可执行程序名
  src/源文件名.cpp
)
target_link_libraries(可执行程序名
  ${catkin_LIBRARIES}
)

如果按照我上面建议的命名源文件这里直接把注释打开，不用修改即可，还是比较方便的。

5.编译运行节点

注意以下都是在工作空间下执行的。

🍉编译节点

这里编译也有两种方式：

• 命令行

cd 自定义空间名称
catkin_make

• vscode
  快捷键：Ctrl+Shift+B
  
  

🍓source环境

打开两个命令行终端，第一个输入(不需要到工作空间下)

roscore

roscore是节点和程序的集合，这些节点和程序是基于ROS的系统所必需的，于是可以称为ros核心core服务即名字。必须运行 roscore 才能使 ROS 节点进行通信。它是使用 roscore 命令启动的。

第二个输入(需要到工作空间下)

cd 工作空间
source ./devel/setup.bash

可以将这些新编译后的软件包的路径添加到当前终端的环境变量中，使得 ROS系统能够找到这些软件包。

🍎运行节点

然后就可以运行节点，注意这里的节点是在CMakeLists.txt中添加的可执行程序的名字的，即可执行节点。

rosrun 包名 C++节点

三、ROS1常用指令

1.rosnode

rosnode 是用于获取节点信息的命令。

✨rosnode list

rosnode list命令的作用是列出当前运行的ROS节点（processes）。节点是ROS中通信的基础，它对应于一个执行的ROS进程。这个命令会显示所有正在运行的ROS节点的名称和它们的状态信息。这对于监控一个ROS系统的运行状态非常有用，尤其是在系统中有多个节点在同时运行时。
指令格式如下：

rosnode list

🎊rosnode info

rosnode info 的作用是提供关于指定节点的详细信息。
指令格式：

rosnode info <node_name>

• <node_name>是你想要获取信息的ROS节点名称。

🎆rosnode kill

rosnode kill 杀死某个节点，用于终止指定的 ROS 节点。这个命令类似于 Unix 系统中的 kill 命令，它发送一个信号到指定的节点进程，以请求它终止。
指令格式如下：

rosnode kill <node_name> [<signal>]

• <node_name> 是你想要终止的 ROS 节点的名称
• 是一个可选的信号编号，默认是 SIGTERM（终止信号），表示请求节点正常退出。如果你想要强制终止节点，可以使用 SIGKILL 信号，但这通常不推荐，因为它不会给节点机会执行清理工作或保存状态。

🧨rosnode cleanup

rosnode cleanup 清除不可连接的节点，用于清理 ROS 节点留下的残余文件和临时数据。当一个 ROS 节点被终止时，它可能会留下一些临时文件或未完成的日志文件，rosnode cleanup 命令可以帮助你删除这些文件，释放磁盘空间。
指令格式如下：

rosnode cleanup [<node_name>]

• <node_name> 是你想要清理的 ROS 节点的名称。如果省略 <node_name>，rosnode cleanup 将会清理所有已终止的节点留下的残余文件。

rosnode cleanup 命令在节点意外终止或需要重新启动节点时非常有用，它可以帮助你清理不必要的文件，保持系统的整洁。在使用这个命令时，请确保你已经结束了与节点相关的所有操作，因为清理过程是不可逆的，一旦文件被删除，你就无法恢复它们。

🎉rosnode ping

rosnode ping 测试到节点的连接状态，该命令通过向指定的节点发送ping消息并等待回复来判断节点是否可达，以及估算通信的往返时间（RTT）。这对于诊断ROS网络中的故障和性能问题非常有用。

rosnode ping 的基本指令格式如下：

rosnode ping [node]

• node是要ping的目标节点的名称或话题名称。
• 如果你不知道节点的确切名称，可以使用 rosnode list 命令来获取当前运行的节点列表。

示例如下：

2.rostopic

rostopic包含rostopic命令行工具，用于显示有关ROS 主题的调试信息，包括发布者，订阅者，发布频率和ROS消息。它还包含一个实验性Python库，用于动态获取有关主题的信息并与之交互。

🎄rostopic list

rostopic list用于列出当前 ROS 系统中所有激活的主题。
指令格式：

rostopic list 

🎈rostopic type

rostopic type 是用来查看主题（topic）的数据类型的命令，ROS 将解析指定的主题，并输出该主题预期接收或发送的消息类型。

指令格式：

rostopic type [options] <topic>

• [options] 表示一系列可选参数，可以用来调整命令的行为。
• 是你想要查询数据类型的ROS主题名称。
  
  启动一个乌龟节点附带产生了三个话题，分别是:

/turtle1/cmd_vel
/turtle1/color_sensor
/turtle1/pose

其消息格式(消息格式定义了如何在节点之间传递的数据的结构)分别为：

geometry_msgs/Twist
turtlesim/Color
turtlesim/Pose

🎁rostopic info

rostopic info用于显示有关活动的主题的详细信息。
基本格式如下：

rostopic info [topic]

打印出来的内容包含三个信息:Type,Pubulisher,Subscribers.

• Type就是前面说的消息格式，即节点之间传递的数据的结构
• Pubulisher 发布者，即teleop_turtle：键盘按下发布消息
• Subscribers 订阅者，即turtlesim：订阅主题接受键盘的消息

🎎rostopic echo

rostopic echo 用于打印出 topic 正在发布的消息内容。
指令格式：

rostopic echo [topic]

🎏rostopic pub

rostopic pub 用于向 topic 发布消息。
指令格式：

rostopic pub [topic] [msg-type] [data...]

• [topic] 是你想要发布消息的 topic 名称。
• [msg-type] 是消息的类型，格式为 package-name/type-name，例如 std_msgs/String 或 geometry_msgs/Twist。
• [data…] 是将要发布的消息数据，根据消息类型的不同，数据的格式也会有所不同。

要向名为 chatter 的 topic 发布一个包含字符串的消息，配合 -r 选项可以指定发布消息的速率。

rostopic pub chatter std_msgs/String "Hello, world!"

执行这个命令后，chatter topic 将接收到一个字符串类型的消息，内容为 “Hello, world!”，并且这将会以每秒一次的速率向 chatter topic 发布消息。

新打开一个终端可以看到新增了一个话题chatter，然后将此话题的内容打印出来如下所示。

3.rosmsg

rosmsg是用于显示有关 ROS消息类型的 信息的命令行工具。

🎨rosmsg list

rosmsg list用于列出所有可用的消息类型。

rosmsg list 

### 🎡rosmsg info

rosmsg info显示消息信息。
指令格式：

rosmsg info [message-type]

• [message-type] 是你想要查询信息的 ROS 消息类型。
  
  这是消息类型就是上面 /turtle1/cmd_vel话题的，其消息格式如上所示。这条消息包含两个内容，六个参数。第一个内容 linear 是线速度,第二个内容 angular 是角速度。线速度用于控制乌龟的前进与后退；角速度用于控制乌龟的旋转方向.

🧶rosmsg show

rosmsg show显示信息描述。
指令格式：

rosmsg show [message-type]

• [message-type] 是你想要查询信息的 ROS 消息类型。

4.rosservice

rosservice包含用于列出和查询ROSServices的rosservice命令行工具。调用部分服务时，如果对相关工作空间没有配置 path，需要进入工作空间调用 source ./devel/setup.bash。

🧵rosservice list

rosservice list 用于列出当前正在运行的 ROS 服务及其相关信息。
指令格式：

rosservice list

🍬rosservice type

rosservice type用于查看服务的类型信息。
指令格式：

rosservice type [service-name]

🍭rosservice info

rosservice info主要用于获取关于特定服务的详细信息，如服务的类型、服务器的接口、服务调用的时间等。

rosservice info [service-name]

🍡rosservice args

rosservice args 用于查看服务请求的参数。
指令格式：

rosservice args [service-name]

🧁rosservice call

rosservice call用于从命令行发起服务调用。它允许你在不编写代码的情况下，通过发送服务请求来执行远程过程调用（RPC）。
指令格式如下：

rosservice call [service-name] arg1=value1 arg2=value2 ...

5.rossrv

rossrv是用于显示有关ROS服务类型的信息的命令行工具，与 rosmsg 使用语法高度雷同。

🍫rossrv list

rossrv list 用于列出可用服务信息。

rossrv list

🍧rossrv info

rossrv info 是用于显示关于特定服务的详细信息，包括服务的类型、参数和服务提供者的信息。
指令格式

rossrv info [service-name]

🍹rossrv show

rossrv show显示服务消息详情的。
指令格式

rossrv show [service-name]

6.rosparam

rosparam包含rosparam命令行工具，用于使用YAML编码文件在参数服务器上获取和设置ROS参数。

🌺rosparam list

rosparam list 用于列出所有可用的参数。
指令格式：

rosparam list

🌻rosparam get

rosparam get 用于获取参数值。

rosparam get [param-service]

🌼rosparam set

rosparam set用于设置或者修改参数值。

rosparam set [param-service]  [value]

🌷rosparam delete

rosparam delete 用于删除参数。

rosparam delete [param-service]

🥀rosparam load

rosparam load 用于从 YAML 文件中加载参数到当前的 ROS 命名空间中。这个命令对于在节点启动时加载配置非常有用，它可以替代在代码中硬编码参数的做法，使得参数配置更加灵活和可配置。
指令格式：

rosparam load [file]

• file 是包含参数的 YAML 文件路径

🌸rosparam dump

rosparam dump 用于将当前命名空间下的所有参数以 YAML 格式导出到一个文件中。这个命令对于备份参数、保存配置或在不同环境之间迁移参数非常有用。
指令格式：

rosparam dump  [file]

• file 是导出参数的 YAML 文件路径

​重点标记性文字设置
具体的标记性正文
具体的标记性正文
具体的标记性正文
具体的标记性正文
具体的标记性正文
具体的标记性正文

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结束语

感谢阅读吾之文章，今已至此次旅程之终站 🛬。

吾望斯文献能供尔以宝贵之信息与知识也 🎉。

学习者之途，若藏于天际之星辰🍥，吾等皆当努力熠熠生辉，持续前行。

然而，如若斯文献有益于尔，何不以三连为礼？点赞、留言、收藏 - 此等皆以证尔对作者之支持与鼓励也 💞。