1 ROS核心概念

1.1 节点（Node）

（1）执行具体任务的进程、独立运行的可执行文件

（2）不同节点可以使用不同的语言，可分布式运行在不同的主机

（3）节点在系统中的名称必须是唯一的

1.2 节点管理器（ROS Master）

（1）为节点提供命名和注册服务

（2）跟踪和记录话题/服务通信，辅助节点相互查找、建立连接

（3）提供参数服务器，节点使用此服务器存储和检索运行时的参数

1.3话题（Topic）异步通信机制

（1）节点间用来传输数据的重要总线

（2）使用发布/订阅模型，数据由发布者传输到订阅者，同一个话题的订阅者或发布者可以不唯一

1.4消息（Message）话题数据

（1）具有一定的类型和数据结构，包括ROS提供的标准类型和用户自定义类型

（2）使用编程语言无关的.msg文件定义，编译过程中生成对应的代码文件

1.5服务（Service）同步通信机制

（1）使用客户端/服务器（C/S）模型，客户端发送请求数据，服务端完成处理后返回应答数据

（2）使用编程语言无关的.srv文件定义请求和应答数据结构，编译过程中生成对应的代码文件

1.6 参数（Parameter）全局共享字典

（1）可通过网络访问的共享、多变量字典

（2）字节使用此服务器来存储和检索运行时的参数

（3）适合存储静态、非二进制的配置参数，不适合存储动态配置的数据

2 ROS命令行工具

2.1 小海龟

启动ROS Master

roscore

启动小海龟仿真器

rosrun turtlesim turtlesim_node

启动海归控制节点

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

2.2 rqt基于qt的可视化工具

rqt_graph

回车之后出现以下窗口，是以图形显示节点和消息之间的相关关系的工具

2.3 rosnode

2.3.1查看某一个节点的ping值

rosnode ping /节点名称

2.3.2将系统中所有的节点都列出来

rosnode list

2.3.3查看某一个节点的具体信息

rosnode info /节点名称

2.3.4查看运行的机器名称

rosnode machine

2.3.5杀死ros节点

rosnode kill

2.4 rostopic

2.4.1打印系统中所有的话题列表

rostopic list

2.4.2发布数据给某一个topic

rostopic pub /话题名 /话题消息类型

例如小海龟

输入

rostopic pub /turtle1/cmd_vel 按下tab 按下tab

出现以下情况，即可设置小海龟的速度和角度

 在速度x方向改为1之后，海归会前行一段距离即停下，因为执行后默认运行一次，此时需要在pub后加上-r +频率，例如加上-r 10  即以10Hz的频率执行，1s发布10次1m/s的指令

rostopic pub -r 10 /turtle1/cmd_vel 按下tab 按下tab

2.5 rosmsg

查看数据结构，例如查看上一个小海龟的数据结构，show后边的是上边按两次tab出来的

rosmsg show geometru_msgs/Twist

2.6 rosservice

2.6.1 查看所有service的内容

rosservice list

2.6.2产生新的内容

例如小海龟中产生新的海归

rosservice call /spawn Tab

然后更改x、y和名称

2.7 rosbag

记录ros中所有内容并保存下来

rosbag record -a -O cmd_record

话题复现

rosbag play cmd_record.bag

3 工作空间与功能包

3.1 工作空间

工作空间（workspace）是一个存放工程开发相关文件的文件夹

src：代码空间（Source Space）

build：编译空间（Build Space）

devel：开发空间（Development Space）

install：安装空间（Install Space）

3.2 建立过程

3.2.1创建工作空间

mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src
catkin_init_workspace

3.2.2编译工作空间

cd ~/catkin_ws/
catkin_make

3.2.3产生install文件

catkin_make install

3.2.4设置环境变量

source devel/setup.bash

3.2.5检查环境变量

echo $ROS_PACKAGE_PATH

3.3 创建功能包

3.3.1创建功能包

catkin_create_pkg <package name> [depend1] [depend2] [depend3]

cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg test_pkg std_msgs rospy roscpp

3.3.2编译功能包

cd ~/catkin_ws
catkin_make
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash