写在前面

我在CSDN上写了一套关于ros基础的图文教程，欢迎关注!!!

ROS的工程结构（文件系统）

Ros工程结构

1. catkin编译的工作流程如下：

1. 首先在工作空间catkin_ws/src/下递归的查找其中每一个ROS的package。
2. package中会有package.xml和CMakeLists.txt文件，Catkin(CMake)编译系统依据CMakeLists.txt文件,从而生成makefiles(放在catkin_ws/build/)。
3. 然后make刚刚生成的makefiles等文件，编译链接生成可执行文件(放在catkin_ws/devel)。

详细解释相关包内容：

• src/: ROS的catkin软件包（源代码包）
• build/: catkin（CMake）的缓存信息和中间文件
• devel/: 生成的目标文件（包括头文件，动态链接库，静态链接库，可执行文件等）、环境变量

2. 使用catkin_make进行编译

要用catkin编译一个工程或软件包，只需要用catkin_make指令。一般当我们写完代码，执行一次catkin_make进行编译,调用系统自动完成编译和链接过程，构建生成目标文件。编译的一般性流程如下

$ cd ~/catkin_ws #回到工作空间,catkin_make必须在工作空间下执行
$ catkin_make    #开始编译
$ source ~/catkin_ws/devel/setup.bash #刷新坏境

注意: catkin编译之前需要回到工作空间目录，catkin_make在其他路径下编译不会成功。编译完成后，如果有新的目标文件产生（原来没有），那么一般紧跟着要source刷新环境，使得系统能够找到刚才编译生成的ROS可执行文件。这个细节比较容易遗漏，致使后面出现可执行文件无法打开等错误。

3. package详解

1) 组织形式

• CMakeLists.txt: 定义package的包名、依赖、源文件、目标文件等编译规则，是package不可少的成分
• package.xml: 描述package的包名、版本号、作者、依赖等信息，是package不可少的成分
• src/: 存放ROS的源代码，包括C++的源码和(.cpp)以及Python的module(.py)
• include/: 存放C++源码对应的头文件
• scripts/: 存放可执行脚本，例如shell脚本(.sh)、Python脚本(.py)
• msg/: 存放自定义格式的消息(.msg)
• srv/: 存放自定义格式的服务(.srv)
• models/: 存放机器人或仿真场景的3D模型(.sda, .stl, .dae等)
• urdf/: 存放机器人的模型描述(.urdf或.xacro)
• launch/: 存放launch文件(.launch或.xml)

通常ROS文件组织都是按照以上的形式，这是约定俗成的命名习惯，建议遵守。以上路径中，只有CMakeLists.txt和package.xml是必须的，其余路径根据软件包是否需要来决定。

2) package创建

创建一个package需要在catkin_ws/src下,用到catkin_create_pkg命令，用法是：

catkin_create_pkg package depends

其中package是包名，depends是依赖的包名，可以依赖多个软件包。

Master 节点管理器

master就像一个大管家，每个小弟node想要和其他node交朋友，必须先跟大管家master注册，注册之后，两个node小弟就可以互相通信了

两个功能

在开始执行ros程序前，第一步是启动master，命令式roscore, 同时该命令顺带启动了其余两个东西：

启动master

Node节点

ROS中的节点，通常是按照功能划分，一个node实现某个指定功能。node就是Ros中进程的概念。是包里可执行文件（包括c++编译文件 && .py && .sh文件）运行的实例。
与node相关的指令如下：

// 启动node的方法很简单：
$ rosrun [pkg_name] [node_name]
// 列出当前运行的node信息
$ rosnode list
// 显示某个node的详细信息
$ rosnode info [node_name]
// 停止某个node运行
$ rosnode kill [node_name]

Roslaunch

启动master和多个node的方法, 正如前文提及到的ros工程目录中的launch文件夹，没错，下面要启动运行launch文件的时候，就是在对应pkg文件夹下launch文件夹下的对应launch文件。

// 启动命令如下：
$ roslaunch [pkg_name] [file_name.launch]

• launch文件写法
  launch文件写法和pkg文件夹下的package.xml文件写法类似，都遵循xml文件标签格式，具体如下：

  
  
  launch文件编写

ROS下的四种通讯方式

topic通讯

topic是node之间通讯最常见的一种方式，是一种异步通讯方式，两个node之间通过publish和subscribe的机制，进行信息交流。

• massage：topic内容的数据类型，或者称为topic的格式标准，定义在 *.msg文件下
  可以认为Massage是类的概念，具体通讯过程中的massage属于对象或者实例。
  该文件存放在pkg/msg文件夹下

massage编写格式

很像是在写函数中的结构体

• topic和msg相关指令

// 列出所有的topic
$ rostopic list
// 显示某个topic属性信息
$ rostopic show [/topic_name]
// 显示某个topic内容
$ rostopic echo [/topic_name]
// 像某个topic发布内容
$ rostopic pub [topic_name]  ...(要发布的内容)
---
// 列出所有的msg
$ rosmsg list
// 显示某个msg内容
$ rosmsg show [/msg_name]

Service通讯

Ros的同步通信的方式，两个node之间通过request/reply方式通信
service没人调用的时候他就不执行。

service

这里需要注意：同步意味着阻塞，就是client端在发送request之后，会一直等待server回传reply.

topic和service对比

service文件编写格式

上图中service应答的格式，就一定是个msg文件了。
具体举例子如下图所示：

service中的reply

对应文件修改关键点

相关命令如下：

service通讯的相关命令

参数服务器 Parameter Service

参数服务器本身就是个字典，我们可以通过以下三种方式对之进行读写：

1. 命令行模式

   
   
   通过命令行操作参数服务器

2. launch文件

   
   
   launch文件通过标签表示

3. 在.py 和 .cpp文件直接编写

Action通讯

升级版service

对应的action文件编写规则