了解节点

目标：了解 ROS 2 中节点的功能以及与它们交互的工具。

教程级别：初学者

时间：10 分钟

背景 

1 ROS 2 图 

在接下来的几个教程中，您将了解一系列核心 ROS 2 概念，这些概念构成了所谓的“ROS (2) 图”。

ROS 图是 ROS 2 元素的网络，它们同时处理数据。

如果您要将它们全部映射出来并进行可视化，它涵盖所有可执行文件及其之间的连接。

2 ROS 2 中的节点 

ROS 中的每个节点都应负责单一、模块化的用途，例如控制车轮电机或发布来自激光测距仪的传感器数据。每个节点都可以通过主题、服务、操作或参数从其他节点发送和接收数据。

../../../_images/Nodes-TopicandService.gif

完整的机器人系统由许多协同工作的节点组成。在 ROS 2 中，单个可执行文件（C++ 程序、Python 程序等）可以包含一个或多个节点。

先决条件 

上一个教程向您展示了如何安装此处使用的 turtlesim 包。

与往常一样，不要忘记在每次打开新终端中获取 ROS 2。

任务 

1 ros2 run 

命令 ros2 run 从包中启动可执行文件。

ros2 run <package_name> <executable_name>

要运行 turtlesim，请打开一个新终端，然后输入以下命令：

ros2 run turtlesim turtlesim_node

turtlesim 窗口将会打开，就像您在上一个教程中看到的那样。

此处，包名称为 turtlesim，可执行文件名称为 turtlesim_node。

但是，我们仍然不知道节点名称。您可以使用 ros2 node list 查找节点名称

2 ros2 node list 

“ros2 节点列表”将显示所有正在运行的节点的名称。当您想要与节点交互时，或者当您的系统运行许多节点并需要跟踪它们时，这尤其有用。

当 turtlesim 仍在另一个终端中运行时，打开一个新终端，然后输入以下命令：

ros2 node list

终端将返回节点名称：

/turtlesim

打开另一个新终端并使用以下命令启动 teleop 节点：

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

这里我们再次引用“turtlesim”包，但这次我们的目标是名为“turtle_teleop_key”的可执行文件。

返回到运行“ros2 node list”的终端并再次运行它。现在您将看到两个活动节点的名称：

/turtlesim
/teleop_turtle

2.1 重新映射

重新映射允许您将默认节点属性（如节点名称、主题名称、服务名称等）重新分配给自定义值。在上一个教程中，您使用 turtle_teleop_key 上的重新映射来更改 cmd_vel 主题和目标 turtle2。

现在，让我们重新分配我们的 /turtlesim 节点的名称。在新终端中，运行以下命令：

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

由于您再次在 turtlesim 上调用“ros2 run”，因此将打开另一个 turtlesim 窗口。但是，现在如果您返回到运行“ros2 node list”的终端并再次运行它，您将看到三个节点名称：

/my_turtle
/turtlesim
/teleop_turtle

3 ros2 node info 

现在您知道了节点的名称，您可以使用以下命令访问有关它们的更多信息：

ros2 node info <node_name>

要检查最新节点“my_turtle”，请运行以下命令：

ros2 node info /my_turtle

ros2 node info 返回订阅者、发布者、服务和操作的列表。即与该节点交互的 ROS 图形连接。输出应如下所示：

/my_turtle
  Subscribers:
    /parameter_events: rcl_interfaces/msg/ParameterEvent
    /turtle1/cmd_vel: geometry_msgs/msg/Twist
  Publishers:
    /parameter_events: rcl_interfaces/msg/ParameterEvent
    /rosout: rcl_interfaces/msg/Log
    /turtle1/color_sensor: turtlesim/msg/Color
    /turtle1/pose: turtlesim/msg/Pose
  Service Servers:
    /clear: std_srvs/srv/Empty
    /kill: turtlesim/srv/Kill
    /my_turtle/describe_parameters: rcl_interfaces/srv/DescribeParameters
    /my_turtle/get_parameter_types: rcl_interfaces/srv/GetParameterTypes
    /my_turtle/get_parameters: rcl_interfaces/srv/GetParameters
    /my_turtle/list_parameters: rcl_interfaces/srv/ListParameters
    /my_turtle/set_parameters: rcl_interfaces/srv/SetParameters
    /my_turtle/set_parameters_atomically: rcl_interfaces/srv/SetParametersAtomically
    /reset: std_srvs/srv/Empty
    /spawn: turtlesim/srv/Spawn
    /turtle1/set_pen: turtlesim/srv/SetPen
    /turtle1/teleport_absolute: turtlesim/srv/TeleportAbsolute
    /turtle1/teleport_relative: turtlesim/srv/TeleportRelative
  Service Clients:

  Action Servers:
    /turtle1/rotate_absolute: turtlesim/action/RotateAbsolute
  Action Clients:

现在尝试在 /teleop_turtle 节点上运行相同的命令，并查看其连接与 my_turtle 有何不同。

您将在接下来的教程中了解有关 ROS 图形连接概念（包括消息类型）的更多信息。

摘要 

节点是 ROS 2 的基本元素，在机器人系统中起到单一、模块化的作用。

在本教程中，您通过运行可执行文件 turtlesim_node 和 turtle_teleop_key 来利用 turtlesim 包中创建的节点。

您学习了如何使用 ros2 节点列表 来发现活动节点名称和 ros2 节点信息 来自检单个节点。

这些工具对于理解复杂的现实世界机器人系统中的数据流至关重要。

下一步 

现在您已经了解了 ROS 2 中的节点，您可以继续阅读 topics tutorial。主题是连接节点的通信类型之一。