本文主要介绍 ROS2 机器人操作系统的一些常用命令行工具及其使用方法，使用这些命令可以使机器人编程和调试变得更加简便。

在实际应用过程中，我们会经常用到命令行操作来辅助调试，更进一步的可以使用GUI工具辅助调试。

一、创建工作空间

跟ROS相同，ROS 2也是建议创建一个工作空间，方便管理同一个项目的packages，而且也是将package源文件都放入src文件夹中。
创建工作空间： 

mkdir -p ~/ros2_ws/src
cd ros2_ws/src

 现在我们先关注 colcon 的编译过程，所以 package 源文件就先借用官网的。

在 ros2_ws/src 目录下运行以下命令：

git clone https://github.com/ros/ros_tutorials.git -b humble

从工作空间的根目录(ros2_ws)运行以下命令：

# cd if you're still in the ``src`` directory with the ``ros_tutorials`` clone
cd ..
rosdep install -i --from-path src --rosdistro humble -y

如果您已经具备了所有的依赖项，控制台会返回：

#All required rosdeps installed successfully

从工作空间的根目录（ros2_ws）开始，使用以下命令构建您的软件包：

colcon build

编译后，产生了 build, install, log 三个新文件夹。
如果要单独编译某一个 package，可以用如下命令：

colcon build --packages-select PACKAGE_NAME

如果不希望编译某一个 package，可以在该 package 中创建名为 COLCON_IGNORE 的空文件，colcon 就会忽略掉该 package，不但不编译，连 colcon list 都不显示，这个 package 对 colcon 就是透明的。

完成编译之后，要 source 一下 setup.bash 文件，确保系统能够找到当前编译生成的可执行文件和库：

source install/setup.bash

二、终端命令

1. ROS2 命令简介

ROS2 的主要命令入口是 ros2，其中又包含大量的子命令，可用于 ROS2 程序的开发和测试。下面是其中一些常用的命令及其作用：

• ros2 run：运行 ROS2 节点或任意可执行文件。
• ros2 launch：启动 ROS2 应用程序，可以同时启动多个节点。
• ros2 pkg：用于操作 ROS2 软件包，包括创建 package、指定包名、编译方式、依赖项、节点名等。
• ros2 node：用于管理 ROS2 节点，可以列出、杀死、查看节点等。
• ros2 topic：用于管理 ROS2 话题（Topic），包括列出、发布、订阅、查看话题等。
• ros2 service：用于管理 ROS2 服务（Service），包括列出、调用、创建、删除服务等。
• ros2 action：用于管理 ROS2 行为（Action），包括列出、调用、取消行为等。
• ros2 bag：用于记录和回放 ROS2 话题数据，可以将数据记录到文件中，以供后续回放和分析。
• ros2 param：用于管理 ROS2 参数服务器，包括设置、获取、删除参数等。
• ros2 msg 和 ros2 srv：用于查看 ROS2 消息和服务类型的定义。
• ros2 doctor：用于检查 ROS2 环境是否正常，包括检查网络、环境变量、节点和话题等。

熟练掌握上述 ROS2 命令，可以帮助开发者对 ROS2 应用程序进行管理和监控，加快开发和调试速度。

2. ros2 run​

ros2 run 命令用于运行 ROS2 节点或任意可执行文件。

命令语法：

ros2 run <package_name> <executable_name>

示例：

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

还可以在启动 ROS2 节点时指定要加载的参数文件：

ros2 run <package_name> <executable_name> --ros-args --params-file <file_name>

3. ros2 launch

ros2 launch 命令用于启动 ROS2 应用程序，可以同时启动多个节点。

命令语法：

ros2 launch <package_name> <launch_file_name>

示例：

ros2 launch launch_tutorial launch_turtlesim.launch.py

4. ros2 pkg

ros2 pkg 命令用于操作 ROS2 软件包，有 create、executables、list、prefix、xml 共 5 个子命令，我们常用的是前3个。

ros2 pkg create

命令功能：创建功能包，指定包名、编译方式、依赖项、节点名等

创建软件包：

ros2 pkg create <package_name> --build-type <build_type> 
                               --node-name  <node_name> 
                               --dependencies <your_dependencies>

例如：

ros2 pkg create my_package --build-type ament_cmake --node-name my_node --dependencies rclcpp std_msgs sensor_msgs

选项参数说明：

• --build-type 用于指定编程语言，ament_cmake 表示使用 C++，ament_python 表示使用 Python。
• --node-name 用于指定节点名，也是要生成的源码文件，可以后期创建，但是手动创建需要手动配置。
• --dependencies 用于指定依赖模块，其中 rclcpp 是 C++ 必选的，rclpy 是 Python 必选的，std_msgs 和 sensor_msgs 是我们要用的消息模块，可暂不指定，后续手动配置。

ros2 pkg list

查看 ROS2 系统中所有软件包（注意：需要用 source 设置环境变量才能看到自己写的软件包）

ros2 pkg list

查看软件包中的可执行文件列表

ros2 pkg executables <package_name>

5. ros2 node

ros2 node 命令用于管理 ROS2 节点，包括 list 和 info 两个子命令。

5.1 ros2 node list

列出所有正在运行的节点名称：

ros2 node list

5.2 Remapping

Remapping 允许你重新分配默认节点属性，像节点名， topic 名，service 名等等；
重新分配节点名 /turtlesim 的方式如下：

ros2 run turtlesim turtlesim_node --ros-args --remap __node:=my_turtle

此时会出现两个节点名：

/turtlesim
/my_turtle

5.3 ros2 node info

查看指定节点的信息：

ros2 node info <node_name>

6. ros2 topic

ros2 topic 命令用于管理 ROS2 话题（Topic），包括列出、发布、订阅、查看话题等。

topic 不一定是一对一的通信，它也可以是一对多、多对一或者多对多的。

该命令又包含多个子命令：

• bw：显示话题使用的带宽；
• delay：显示话题的延迟（基于消息头中的时间戳）；
• echo：输出指定话题的消息；
• find：输出给定类型的可用主题列表；
• hz：打印话题的平均发布率；
• info：打印有关话题的信息；
• list：输出可用的话题列表；
• pub：向指定话题发布消息；
• type：打印话题的类型。

6.1 ros2 topic list

在新的终端下运行 ros2 topic list 命令会返回在系统内所有当前活跃的 topic：

ros2 topic list

例如，查看系统内所有当前活跃的话题：（-t 表示显示其类型）

ros2 topic list -t

 差异如下：

6.2 ros2 topic info

查看话题的详细信息：

ros2 topic info <topic_name>

6.3 ros2 topic type

查看主题消息类型：

ros2 topic type <topic_name>

6.4 ros2 topic find

 按消息类型查找相关主题

ros2 topic find <message_type>

命令加-c参数，只统计并显示数量 

6.5 ros2 topic hz

查看话题发布数据的速率：

ros2 topic hz <topic_name>

6.6 ros2 topic echo 

查看数据在话题上发布的情况：

ros2 topic echo <topic_name>

6.7 ros2 topic pub

该命令可以用来直接从命令行向一个 topic 内发布数据：

ros2 topic pub <topic_name> <msg_type> '<args>'

<args> 参数是实际数据，需要以 YAML 语法输入，示例如下：

• 例1:

ros2 topic pub --once /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}"

其中 --once 是一个可选参数，其意味着 “发布一个消息然后退出”。

• 例2:

ros2 topic pub --rate 1 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}"

这里 --rate 1 代替了 --once 选项，意思是以一个 1Hz 的稳定流发布命令。

6.8 ros2 topic bw

显示所查阅主题的带宽：

ros2 topic bw <topic_name>

6.9 ros2 topic delay

通过header中的时间戳计算消息延迟：

ros2 topic delay <topic_name>

7. ros2 service

ros2 service 命令用于管理 ROS2 服务（Service），包括列出、调用、创建、删除服务等。使用方法与 topic 命令类似，包括以下子命令：

• call：调用一个服务；
• find：查找指定类型的可用服务；
• list：列出所有可用服务；
• type：显示服务的类型。

例如，查看系统内所有可用服务：（-t 表示显示其类型）

ros2 service list -t

查找使用某类消息类型的服务：

ros2 service find <type_name>

查看服务接收的消息类型：

ros2 service type <service_name>

8. ros2 action

ros2 action 命令用于管理 ROS2 行为（Action），包括列出、调用、取消行为等。

例如，列出系统内所有 action：

ros2 action list

9. ros2 bag

ros2 bag 命令用于记录和回放 ROS2 话题数据，可以将数据记录到文件中，以供后续回放和分析。

录制发布到某个 topic 的消息：

ros2 bag record <topic_name>

查看录制好的 rosbag 信息：

ros2 bag info <bag_file_name>

回放 rosbag：

ros2 bag play <bag_file_name>

10. ros2 param

ros2 param 命令用于管理 ROS2 参数服务器，包括设置、获取、删除参数等。

该命令又包含多个子命令：

• delete：删除参数；
• describe：显示参数的描述信息；
• dump：导出一个节点的所有参数到一个 yaml 文件；
• get：获取参数；
• list：输出系统内所有可用参数列表；
• load：加载参数文件到一个节点；
• set：设置参数。

例如，查看参数及其节点归属：

ros2 param list

获取当前参数的值：

ros2 param get <node_name> <parameter_name>

在运行时间内改变参数值：

ros2 param set <node_name> <parameter_name> <value>

将参数导出到一个文件：

可以将一个节点的所有参数值 “dump” 进一个文件以储存，使得之后能使用该命令：

ros2 param dump <node_name>

例如，如果想储存节点 /turtlesim 当前的配置参数，可以输入命令：

ros2 param dump /turtlesim

终端将会返回消息：

Saving to:  ./turtlesim.yaml

你将发现在该工作空间目录有一个新文件被写入了。打开该文件，会显示以下内容：

turtlesim:
  ros__parameters:
    background_b: 255
    background_g: 86
    background_r: 150
    use_sim_time: false

为了使用在上面保存的参数值，输入：

ros2 run <package_name> <executable_name> --ros-args --params-file <file_name>

与之前运行可执行文件方式一样，就是多了两个 flags： ‘–ros-args’ 和 ‘–params-file’，之后再接上想要加载的文件。
紧接着上一节的示例，想要读取该参数，需输入命令：

ros2 run turtlesim turtlesim_node --ros-args --params-file ./turtlesim.yaml

11. ros2 interface

分类显示系统内所有的接口，包括消息（Messages）、服务（Services）、动作（Actions）

ros2 interface list

显示指定接口包内的子接口

ros2 interface package <interface_name>

显示指定接口包

ros2 interface packages

显示指定接口的详细内容

ros2 interface show <interface_name>

用于消息类型Messsage 

用于服务Service

 用于动作Action

显示消息模板

ros2 interface proto <message_name>