ROS系列六:理解 ROS節點
目錄
先決條件
在本教程中我們將使用到一個輕量級的模擬器，請使用以下命令來安裝：
$ sudo apt-get install ros-<distro>-ros-tutorials
用你使用的ROS發行版本名稱(例如electric、fuerte、groovy、hydro等)替換掉'<distro>'。
圖概念概述
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Nodes:節點,一個節點即為一個可執行檔案，它可以通過ROS與其它節點進行通訊。
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Messages:訊息，訊息是一種ROS資料型別，用於訂閱或釋出到一個話題。
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Topics:話題,節點可以釋出訊息到話題，也可以訂閱話題以接收訊息。
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Master:節點管理器，ROS名稱服務 (比如幫助節點找到彼此)。
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rosout: ROS中相當於stdout/stderr。
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roscore: 主機+ rosout + 引數伺服器 (引數伺服器會在後面介紹)。
節點
一個節點其實只不過是ROS程式包中的一個可執行檔案。ROS節點可以使用ROS客戶庫與其他節點通訊。節點可以釋出或接收一個話題。節點也可以提供或使用某種服務。
（節點是ros中非常重要的一個概念，為了幫助初學者理解這個概念，這裡舉一個通俗的例子：
例如，咱們有一個機器人，和一個遙控器，那麼這個機器人和遙控器開始工作後，就是兩個節點。遙控器起到了下達指 令的作用；機器人負責監聽遙控器下達的指令，完成相應動作。從這裡我們可以看出，節點是一個能執行特定工作任 務的工作單元，並且能夠相互通訊，從而實現一個機器人系統整體的功能。在這裡我們把遙控器和機器人簡單定義為兩個節點，實際上在機器人中根據控制器、感測器、執行機構等不同組成模組，還可以將其進一步細分為更多的節點，這個是根據使用者編寫的程式來定義的。）
客戶端庫
ROS客戶端庫允許使用不同程式語言編寫的節點之間互相通訊:
- rospy = python 客戶端庫
- roscpp = c++ 客戶端庫
roscore
roscore 是你在執行所有ROS程式前首先要執行的命令。
請執行:
$ roscore
然後你會看到類似下面的輸出資訊:
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... logging to ~/.ros/log/9cf88ce4-b14d-11df-8a75-00251148e8cf/roslaunch- machine_name-13039.log Checking log directory for disk usage. This may take awhile. Press Ctrl-C to interrupt Done checking log file disk usage. Usage is <1GB. started roslaunch server http://machine_name:33919/ ros_comm version 1.4.7 SUMMARY ======== PARAMETERS * /rosversion * /rosdistro NODES auto-starting new master process[master]: started with pid [13054] ROS_MASTER_URI=http://machine_name:11311/ setting /run_id to 9cf88ce4-b14d-11df-8a75-00251148e8cf process[rosout-1]: started with pid [13067] started core service [/rosout]
如果 roscore 執行後無法正常初始化，很有可能是存在網路配置問題。參見
如果 roscore 不能初始化並提示缺少許可權，這可能是因為~/.ros資料夾
歸屬於root使用者（只有root使用者才能訪問），修改該資料夾的使用者歸屬關係：
$ sudo chown -R <your_username> ~/.ros
使用rosnode
開啟一個新的終端, 可以使用 rosnode 像執行 roscore 一樣看看在
執行什麼...
注意: 當開啟一個新的終端時，你的執行環境會復位，同時你的~/.bashrc
檔案會復原。如果你在執行類似於rosnode的指令時出現一些問題，也許你需要新增
一些環境設定檔案到你的~/.bashrc或者手動重新配置他們。
rosnode 顯示當前執行的ROS節點資訊。rosnode list 指令列出活躍的節點:
$ rosnode list
- 你會看到:
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/rosout
這表示當前只有一個節點在執行: rosout。因為這個節點用於收集和記錄節點調
試輸出資訊，所以它總是在執行的。
rosnode info 命令返回的是關於一個特定節點的資訊。
$ rosnode info /rosout
這給了我們更多的一些有關於rosout的資訊, 例如，事實上由它釋出
/rosout_agg.
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------------------------------------------------------------------------ Node [/rosout] Publications: * /rosout_agg [rosgraph_msgs/Log] Subscriptions: * /rosout [unknown type] Services: * /rosout/set_logger_level * /rosout/get_loggers contacting node http://machine_name:54614/ ... Pid: 5092
現在，讓我們看看更多的節點。為此，我們將使用rosrun 彈出另一個節點。
使用 rosrun
rosrun 允許你使用包名直接執行一個包內的節點(而不需要知道這個包的路徑)。
用法:
$ rosrun [package_name] [node_name]
現在我們可以執行turtlesim包中的 turtlesim_node。
然後, 在一個 新的終端:
$ rosrun turtlesim turtlesim_node
你會看到 turtlesim 視窗:
注意: 這裡的 turtle 可能和你的 turtlesim 視窗不同。別擔心，這裡有許多版本的turtle ，而你的是一個驚喜!（一個可愛的小彩蛋～）
在一個 新的終端:
$ rosnode list
你會看見類似於:
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/rosout /turtlesim
ROS的一個強大特性就是你可以通過命令列重新配置名稱。
關閉 turtlesim 視窗停止執行節點 (或者回到rosrun turtlesim終端並使用`ctrl
-C`)。現在讓我們重新執行它，但是這一次使用Remapping Argument改變節點名稱:
$ rosrun turtlesim turtlesim_node __name:=my_turtle
現在，我們退回使用 rosnode list:
$ rosnode list
- 你會看見類似於:
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/rosout /my_turtle
注意: 如果你仍看到 /turtlesim在列表中，這可能意味著你在終端中使用ctrl-C停
止節點而不是關閉視窗，或者你沒有$ROS_HOSTNAME環境變數，這在
Network Setup - Single Machine Configuration中有定義。你可以嘗試清除rosnode
列表，通過: $ rosnode cleanup
我們可以看到新的/my_turtle 節點。使用另外一個 rosnode 指令, ping, 來
測試:
$ rosnode ping my_turtle
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rosnode: node is [/my_turtle] pinging /my_turtle with a timeout of 3.0s xmlrpc reply from http://aqy:42235/ time=1.152992ms xmlrpc reply from http://aqy:42235/ time=1.120090ms xmlrpc reply from http://aqy:42235/ time=1.700878ms xmlrpc reply from http://aqy:42235/ time=1.127958ms
回顧
本節所涉及的內容:
- roscore = ros+core : master (provides name service for ROS) + rosout
(stdout/stderr) + parameter server (parameter server will be introduced
later)
- rosnode = ros+node : ROS tool to get information about a node.
- rosrun = ros+run : runs a node from a given package.
到這裡，您已經瞭解了ROS節點是如何工作的，下一步，我們來了解一下
ROS話題。如果您想關閉
turtlesim_node，請按下“Ctrl-C”