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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。

目录

  • 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:
    turtlesim.png

  • 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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标签: ros节点