ROS入门教程-1.1.5 理解 ROS节点

ROS入门教程-理解ROS节点

说明：

本教程主要介绍 ROS 图（graph）概念并讨论roscore、rosnode和 rosrun 命令行工具的使用。

先决条件
图概念概述
节点
客户端库
roscore
使用rosnode
使用 rosrun
回顾

先决条件

在本教程中我们将使用到一个轻量级的模拟器，请使用以下命令来安装：

$ sudo apt-get install ros-<distro>-ros-tutorials

用你使用的ROS发行版本名称(例如electric、fuerte、groovy、hydro等)替换掉''。

图概念概述

Nodes:节点,一个节点即为一个可执行文件，它可以通过ROS与其它节点进行通信。
Messages:消息，消息是一种ROS数据类型，用于订阅或发布到一个话题。
Topics:话题,节点可以发布消息到话题，也可以订阅话题以接收消息。
Master:节点管理器，ROS名称服务 (比如帮助节点找到彼此)。
rosout: ROS中相当于stdout/stderr。
roscore: 主机+ rosout + 参数服务器 (参数服务器会在后面介绍)。

节点

一个节点其实只不过是ROS程序包中的一个可执行文件。
ROS节点可以使用ROS客户库与其他节点通信。
节点可以发布或接收一个话题。
节点也可以提供或使用某种服务。

客户端库

ROS客户端库允许使用不同编程语言编写的节点之间互相通信:
- rospy = python 客户端库
- roscpp = c++ 客户端库
- rosjs = javascripts客户端库
- rosjava = java客户端库

roscore

roscore是你在运行所有ROS程序前首先要运行的命令。
请运行:

$ roscore

然后你会看到类似下面的输出信息:

... 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 &lt;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运行后无法正常初始化，很有可能是存在网络配置问题。
参见网络设置——单机设置
如果roscore不能初始化并提示缺少权限，这可能是因为~/.ros文件夹归属于root用户（只有root用户才能访问）
修改该文件夹的用户归属关系：

$ sudo chown -R <your_username> ~/.ros

使用rosnode

打开一个新的终端, 可以使用 rosnode 像运行roscore一样看看在运行什么...
注意: 当打开一个新的终端时，你的运行环境会复位，同时你的~/.bashrc文件会复原。
如果你在运行类似于rosnode的指令时出现一些问题
也许你需要添加一些环境设置文件到你的~/.bashrc或者手动重新配置他们。
rosnode显示当前运行的ROS节点信息。
rosnode list指令列出活跃的节点:

$ rosnode list

你会看到:

/rosout

这表示当前只有一个节点在运行: rosout。
因为这个节点用于收集和记录节点调试输出信息，所以它总是在运行的。
rosnode info命令返回的是关于一个特定节点的信息。

$ rosnode info /rosout

这给了我们更多的一些有关于rosout的信息,
例如，事实上由它发布/rosout_agg

------------------------------------------------------------------------
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/ ...

现在，让我们看看更多的节点。
为此，我们将使用rosrun弹出另一个节点。

使用 rosrun

rosrun允许你使用包名直接运行一个包内的节点(而不需要知道这个包的路径)。
用法:

$ rosrun [package_name] [node_name]

现在我们可以运行turtlesim包中的 turtlesim_node。
然后, 在一个新的终端:

$ rosrun turtlesim turtlesim_node

你会看到 turtlesim 窗口:
注意: 这里的 turtle 可能和你的 turtlesim 窗口不同。
别担心，这里有许多版本的turtle ，而你的是一个惊喜!
在一个新的终端:

$ rosnode list

你会看见类似于:

/rosout
/turtlesim

ROS的一个强大特性就是你可以通过命令行重新配置名称。
关闭 turtlesim 窗口停止运行节点 (或者回到rosrun turtlesim终端并使用ctrl -C)。
现在让我们重新运行它，但是这一次使用Remapping Argument改变节点名称:

$ rosrun turtlesim turtlesim_node __name:=my_turtle

现在，我们退回使用rosnodelist:

$ rosnode list

你会看见类似于:

/rosout
/my_turtle

注意: 如果你仍看到 /turtlesim在列表中，这可能意味着你在终端中使用ctrl-C停止节点而不是关闭窗口
或者你没有$ROS_HOSTNAME环境变量，这在 Network Setup - Single Machine Configuration中有定义。
你可以尝试清除rosnode 列表，通过:

$ rosnode cleanup

我们可以看到新的/my_turtle节点。
使用另外一个rosnode指令,ping来测试:

$ rosnode ping my_turtle

效果：

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

回顾

本节所涉及的内容:

roscore = ros+core : master (提供为名称服务) + rosout  (stdout/stderr) + parameter server (参数服务器) 
rosnode = ros+node : 获取节点信息的ROS工具
rosrun = ros+run :  运行节点工具

到这里，您已经了解了ROS节点是如何工作的，下一步，我们来了解一下 ROS话题。
如果您想关闭 turtlesim_node，请按下“Ctrl-C”

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