ROS1学习（入门）

一、搭建工作环境

1.检查环境：

确保ROS_ROOT和ROS_PACKAGE_PATH两个环境变量正确设置

$ printenv | grep ROS (无回应要重新source)

2.设置环境：

下面的命令在每次启动新的shell窗口都会自动source

echo “source /opt/ros/noetic/setup.bash” >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

3.创建ROS工作空间：

创建workstation

$ mkdir -p ~/catkin_ws/src
$ cd ~/catkin_ws/
$ catkin_make

4.确定搭建完成：

保证工作区被安装脚本覆盖，需要确定ROS_PACKAGE_PATH环境变量包含当前工作空间目录：

$ echo $ROS_PACKAGE_PATH
返回/home//catkin_ws/src:/opt/ros//share，说明环境搭建完成

二、文件系统工具

1.rospack find [package_name]

查找软件包路径

2.roscd

ROS中的其它工具一样，roscd只能切换到那些路径已经包含在ROS_PACKAGE_PATH环境变量中的软件包。要查看 ROS_PACKAGE_PATH中包含的路径，可以输入：

$ echo $ROS_PACKAGE_PATH
已运行过ROS程序，可以使用roscd log进入存储ROS日志文件的目录

$ roscd log

3.rosls

同shell命令ls

三、catkin软件包（包含package.xml和CMakeLists.txt）

构建ROS工作空间后，系统会在devel/目录下生成类似/opt/ros/noetic的环境配置文件setup.bash，为了使ROS能够找到编译的包，需要source setup.bash (提供ROS系统级的环境变量)

1.source方法

临时生效

$ source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
永久生效

$ echo “source ~/catkin_ws/devel/setup.bash” >> ~/.bashrc
$ source ~/.bashrc
多工作空间管理（多个工作空间。后source的会覆盖之前的，如果想要叠加多个工作空间）

$ source ~/catkin_ws1/devel/setup.bash –extend
$ source ~/catkin_ws2/devel/setup.bash –extend

2.软件包依赖关系

$ rospack depends1 beginner_tutorials （查看一级依赖包）
$ rospack depends1 rospy（查看所有嵌套的依赖包）

3.package.xml结构

文本打开后除了前面最基本的维护解释外，最底端有运行时依赖的详细说明
各标签作用说明：

四、编译ROS软件包

安装完所有依赖，就可以编译软件包（apt等其他管理器会自动安装所有依赖项）

注：未设置环境需先source

$ source /opt/ros//setup.bash

1.使用catkin_make(标准CMake工作流程中依次调用 cmake和make)

在catkin工作空间下

$ catkin_make [make_targets] [-DCMAKE_VARIABLES=…]

2.标准CMake工作流程

在CMake工作空间下

               $ mkdir build
               $ cd build
               $ cmake ..
               $ make
               $ make install  # （可选）

若要编译src目录下所有catkin项目：
在catkin工作空间下

              $ catkin_make --source my_src
              $ catkin_make install --source my_src  # （可选）

3.编译之前创建的pkg（catkin工作空间下）

$ catkin_make

五、ROS节点

基本概念：计算图（Computation Graph）是一个由ROS进程组成的点对点网络，它们能够共同处理数据。ROS的基本计算图概念有节点（Nodes）、主节点（Master）、参数服务器（Parameter Server）、消息（Messages）、服务（Services）、话题（Topics）和袋（Bags），它们都以不同的方式向图（Graph）提供数据。

使用ROS客户端库与其他节点通信，rospy、roscpp

六、roscore

运行所有ros程序前要运行的命令

初始化

$ roscore
提示缺少权限，则用下列命令更改目录所有权：

$ sudo chown -R <your_username> ~/.ros
网络设置问题参考https://wiki.ros.org/ROS/NetworkSetup#Single_machine_configuration

七、rosnode & rosrun

使用rosnode显示当前正在运行的ros节点信息

$ rosnode list （列出活动节点）
$ rosnode info （返回某个指定节点的信息）
用包名直接运行软件包内节点（无需知道路径）

$ rosrun [package_name] [node_name]
ros强大功能可通过命令行重新分配名称

$ rosrun turtlesim turtlesim_node _name:=myturtle

八、ROS话题

turtlesim_node节点和turtle_teleop_key之间以ROS话题来相互通信。使用rqt_graph来显示当前节点和话题

$ rosrun rqt_graph rqt_graph
使用帮助选项（-h）查看可用的rostopic的子命令

$ rostopic -h
能够查看节点的”指令、速度“数据

$ rostopic echo [topic]
rostopic list 可以列出当前被订阅和发布的所有话题
其中verbose选项（-v）会列出所有发布和订阅的主题以及类型的详细信息。

九、ROS消息

查看所发布话题的消息类型

$ rostopic type [topic]
查看消息的详细信息

$ rosmsg show [type]

进一步学习
rostopic pub [topic] [msg_type] [args] 能够将数据发布到正在广播的话题上

$ rostopic pub -1 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist – ‘[2.0, 0.0, 0.0]’ ‘[0.0, 0.0, 1.8]’
以上命令会发送一条消息给turtlesim，告诉它以2.0大小的线速度和1.8大小的角速度移动。
rostopic hz[topic] 报告数据发布的速率

$ rostopic hz /turtle1/pose (小乌龟程序速率)
rqt_plot 绘制正在发布到话题的数据

$ rosrun rqt_plot rqt_plot

十、ROS服务和参数

服务允许节点发送一个请求（request）并获得一个响应（response）

1.rosservice

显示节点服务：rosservice list

$ rosservice list
查看服务的用法 rosservice type

$ rosservice type
比如查看clearn服务的类型

$ rosservice type /clear
输出std_srvs/Empty 说明调用该服务不需要参数

2.rosservice call

用法： rosservice call [service][args]
args(参数的意思)
由于/clear的类型为empty，无需参数调用，会清除turtlesim_node背景的轨迹：

$ rosservice call /clear
尝试有参数的服务，如spawn(产卵)，先查看参数

$ rosservice type /spawn | rossrv show
不设置具体名字，让turtsim自动创建

$ rosservice call /spawn 2 2 0.2 “”

3.使用rosparam

rosparam能让我们在ROS参数服务器（Parameter Server）上存储和操作数据。参数服务器能够存储整型（integer）、浮点（float）、布尔（boolean）、字典（dictionaries）和列表（list）等数据类型。rosparam使用YAML标记语言的语法。一般而言，YAML的表述很自然：1是整型，1.0是浮点型，one是字符串，true是布尔型，[1, 2, 3]是整型组成的列表，{a: b, c: d}是字典。

rosparam有很多命令可以用来操作参数，如下所示：
rosparam list（输出的最下端会出现参数）

$ rosparam list

4.rosparam set 和 rosparam get

用法：
rosparam set [param_name]
rosparam get [param_name]
修改参数值

$ rosparam set /turtlesim/background_r 150
修改参数值后调用clear服务使参数修改生效：

$ rosservice call /clear
查看服务器其他参数值，比如获取背景的绿色通道的值：

$ rosparam get /turtlesim/background_g
也可以使用rosparam get /来显示参数服务器上的所有内容：

$ rosparam get /

5.rosparam dump和rosparam load

用法：
rosparam dump [file_name] [namespace]
rosparam load [file_name] [namespace]
将所有参数写入params.yaml文件：

$ rosparam dump params.yaml
将yaml文件重新载入新的命名空间，例如copy_turtle:

$ rosparam load params.yaml copy_turtle
$ rosparam get /copy_turtle/turtlesim/background_b

6.使用rqt_console和rqt_logger_level

rqt_console连接ROS日志框架，可以显示节点输出

$ rosrun rqt_console rqt_console
rqt_logger_level允许在节点运行时改变输出信息的详细级别，包括Debug、Info、Warn和Error`

$ rosrun rqt_logger_level rqt_logger_level

十一、roslaunch

roslaunch可以用来启动定义在launch（启动）文件中的节点，用法：

$ roslaunch [package] [filename.launch]
先切到创建和构建的beginner_tutorials软件包目录下：

$ roscd beginner_tutorials

!!!如果roscd提示类似于roscd: No such package/stack ‘beginner_tutorials’的话，你需要按照创建catkin工作空间后面的步骤使环境变量生效：

$ cd ~/catkin_ws
$ source devel/setup.bash
$ roscd beginner_tutorials
创建一个launch目录：

$ mkdir launch
$ cd launch
注：roslaunch会自动查找经过的包并检测可用启动文件。

launch文件
创建一个turtlemimic.launch的launch文件：

$ touch turtlemimic.launch

launch文件内会定义各节点
使用roslaunch

$ roslaunch beginner_tutorials turtlemimic.launch
话题发布：

$ rostopic pub /turtlesim1/turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist -r 1 – ‘[2.0, 0.0, 0.0]’ ‘[0.0, 0.0, -1.8]’
然后双龟转圈，虽然命令只发布给turtlesim1

十二、用rosed编辑文件

是rosbash套件一部分，可以直接通过软件包名编辑包中文件，无需键入完整路径，其用法：

$ rosed [package_name] [filename]
更改默认编辑器，可以在~/.bashrc文件中加入这一行

export EDITOR=’nano -w’

注：.bashrc文件的改变只对新打开的终端有效。之前已经打开的终端不受更改环境变量的影响。

十三、创建ROS消息和服务

msg和srv介绍

msg（消息):描述ROS消息的文本文件。为不同编程语言编写的消息生成源代码
srv（服务):描述服务，由请求和响应两部分组成。
ROS特殊数据类型：Header，含有时间戳和ROS广泛使用的坐标帧信息
srv文件和msg文件一样，只是它们包含两个部分：请求和响应。这两部分用一条—线隔开。

使用msg

创建msg

$ roscd beginner_tutorials
$ mkdir msg
$ echo “int64 num” > msg/Num.msg

关键步骤（确保msg文件能转换为其他语言的源代码）：

打开package.xml, 确保它包含以下两行且没有被注释，如果没有，添加进去：

<build_depend>message_generation</build_depend>
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>

注：在构建时，其实只需要message_generation，而在运行时，我们只需要message_runtime。在CMakeLists.txt中，为已经存在里面的find_package调用添加message_generation依赖项，这样就能生成消息了。直接将message_generation添加到COMPONENTS列表中即可。有时即使没有使用全部依赖项调用find_package，项目也可以构建。这是因为catkin把你所有的项目整合在了一起，因此如果之前的项目调用了find_package，你的依赖关系也被配置成了一样的值。但是，忘记调用意味着你的项目在单独构建时很容易崩溃。

找到如下代码块：

删除#符号来取消注释，然后将Message*.msg替换为你的.msg文件名
手动添加完.msg文件后，需要确保CMake知道何时重新配置项目，必须确保generate_messages()函数被调用，需要取消下面几行的注释：
使用rosmsg
rosmsg show命令可以看ROS能否识别它

$ rosmsg show [message type]
$ rosmsg show beginner_tutorials/Num
消息类型包含两部分（定义消息的软件包和消息的名称）

使用srv

创建srv：从另一个包复制现有的srv定义，而不是手动创建新的srv。roscp是一个实用的命令行工具，用于将文件从一个包复制到另一个包。

$ roscp [package_name] [file_to_copy_path] [copy_path]
可以从rospy_tutorials包中复制一个服务：
$ roscp rospy_tutorials AddTwoInts.srv srv/AddTwoInts.srv

打开package.xml,做之前msg的同样步骤，修改CMakelist.txt服务字段不同，删除#符号来取消注释，然后将Service*.srv替换为.srv文件名

之后就可以从srv文件定义生成源代码文件

使用rossrv：（看看ROS能否识别它）

$ rossrv show
例子：$ rossrv show beginner_tutorials/AddTwoInts
同rosmsg，可以在不指定包名下找到服务。

取消generate_messages注释之后重新make一下软件包

ws里执行catkin_make

msg目录中的任何.msg文件都将生成所有支持语言的代码。C++消息的头文件将生成在 /catkin_ws/devel/include/beginner_tutorials/。Python脚本将创建在/catkin_ws/devel/lib/python2.7/dist-packages/beginner_tutorials/msg。而Lisp文件则出现在/catkin_ws/devel/share/common-lisp/ros/beginner_tutorials/msg/。类似地，srv目录中的任何.srv文件都将生成支持语言的代码。对于C++，头文件将生成在消息的头文件的同一目录中。对于Python和Lisp，会在msg目录旁边的srv目录中。

注：构建c++节点，需要声明节点和消息之间的依赖关系

获得ros工具帮助

show（查看一系列子命令）
show -h（显示所需要的参数）

十四、编写简单的发布者和订阅者(python)

首先要回到pkg包中：

$ roscd beginner_tutorials

1.发布者节点

首先创建scripts目录存放python脚本

下载示例脚本talker.py到scripts目录并给执行权限：

$ wget https://raw.github.com/ros/ros_tutorials/noetic-devel/rospy_tutorials/001_talker_listener/talker.py
若遇到网络问题，请打开上面文件的链接并复制文本内容到talker.py文件中
$ chmod +x talker.py
暂时不运行，先用rosed查看编辑这个软件：

$ rosed beginner_tutorials talker.py

将下列内容添加到CMakeLists.txt文件，确保正确安装python脚本，使用合适python编译器

  catkin_install_python(PROGRAMS scripts/talker.py
  DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
  )

发布者节点代码解释参考https://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials/WritingPublisherSubscriber%28python%29

需要引入rospy、std_msgs.msg库的导入
定义接口：

pub = rospy.Publisher(‘chatter’, String, queue_size=10)
告诉rospy节点名称（基本名称），才能与主节点进行通信，anonymous=ture让名称末尾添加随机数，使节点具有唯一的名称（初始化ROS节点参考https://wiki.ros.org/rospy/Overview/Initialization%20and%20Shutdown#Initializing_your_ROS_Node）

rospy.init_node(‘talker’, anonymous=True)
设置频率

rate=rsopy.rate(10)

一个标准的rospy结构：

  while not rospy.is_shutdown():
  hello_str = "hello world %s" % rospy.get_time()
  rospy.loginfo(hello_str)
  pub.publish(hello_str)
  rate.sleep()

rate.sleep()，它在循环中可以用刚刚好的睡眠时间维持期望的速率。
rospy.loginfo(str)，它有3个任务：打印消息到屏幕上；把消息写入节点的日志文件中；写入rosout。可以使用rqt_console来拉取消息

std_msgs.msg.String是一个非常简单的消息类型，更复杂的类型则是构造函数参数的顺序与.msg文件中的顺序相同。也可以不传入任何参数，直接初始化字段，例如：

```
 >msg = String()
 msg.data = str
```
或者只初始化某些字段，并将其余字段保留为默认值：

String(data=str)

2.订阅者节点

下载示例脚本listener.py放到scripts目录中并给执行权限：

$ roscd beginner_tutorials/scripts/
$ wget https://raw.github.com/ros/ros_tutorials/noetic-devel/rospy_tutorials/001_talker_listener/listener.py # 若遇到网络问题，请打开上面文件的链接并复制文本内容到listener.py文件中
$ chmod +x listener.py
同样编辑CMakeLists.txt,找到catkin_install_python()调用，如下：

catkin_install_python(PROGRAMS scripts/talker.py scripts/listener.py
DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)

订阅者节点代码解释：参考https://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials/WritingPublisherSubscriber%28python%29
与发布者相似但引入一种新的基于回调的机制:

rospy.init_node(‘listener’, anonymous=True)
rospy.Subscriber(“chatter”, String, callback)
spin() 可以让代码在结束前不会自动停止
rospy.spin()
构建节点
回到catkin工作空间，运行catkin_make

检验简单的发布者和订阅者（python）

首先打开roscore

然后 source setup.bash文件

运行发布者

rosrun beginner_tutorials talker.py
运行订阅者：

rosrun beginner_tutorials listener.py

十五、编写简单的服务和客户端（python）

1.编写服务节点：add_two_ints_server

该节点将接收两个整数，返回它们之和

$ roscd beginner_tutorials

在此之前要创建本教程需要的服务AddTwoInts.srv（先前教程已经提供）

粘贴代码

#!/usr/bin/env python
from __future__ import print_function
from beginner_tutorials.srv import AddTwoInts,AddTwoIntsResponse import rospy
def handle_add_two_ints(req):
  print("Returning [%s + %s = %s]"%(req.a, req.b, (req.a + req.b)))
  return AddTwoIntsResponse(req.a + req.b)
def add_two_ints_server():
  rospy.init_node('add_two_ints_server')
  s = rospy.Service('add_two_ints', AddTwoInts, handle_add_two_ints)
  print("Ready to add two ints.")
  rospy.spin()
if __name__ == "__main__":
  add_two_ints_server()

给节点执行权限：

$ chmod +x scripts/add_two_ints_server.py
将下列内容添加到CMakeLists.txt文件，确保正确安装python脚本，使用合适python编译器：

catkin_install_python(PROGRAMS scripts/add_two_ints_server.py
DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)

解释：

使用rospy编写服务的难度非常小，我们使用init_node()声明我们的节点，然后声明服务：
```
s = rospy.Service('add_two_ints', AddTwoInts, handle_add_two_ints)
```
这声明了一个名为add_two_ints的新服务，其服务类型为AddTwoInts。所有的请求（request）都传递给了handle_add_two_ints函数。handle_add_two_ints被AddTwoIntsRequest的实例调用，返回AddTwoIntsResponse实例。同订阅者中的例子一样，rospy.spin()可以防止代码在服务关闭之前退出。

2.编写客户端节点：add_two_ints_client

创建scripts/add_two_ints_client.py,粘贴客户端代码进去：

代码：

#!/usr/bin/env python
from __future__ import print_function
import sys
import rospy
from beginner_tutorials.srv import *
def add_two_ints_client(x, y):
  rospy.wait_for_service('add_two_ints')
  try:
      add_two_ints = rospy.ServiceProxy('add_two_ints', AddTwoInts)
      resp1 = add_two_ints(x, y)
      return resp1.sum
  except rospy.ServiceException as e:
      print("Service call failed: %s"%e)
def usage():
  return "%s [x y]"%sys.argv[0]
if __name__ == "__main__":
  if len(sys.argv) == 3:
      x = int(sys.argv[1])
      y = int(sys.argv[2])
  else:
      print(usage())
      sys.exit(1)
  print("Requesting %s+%s"%(x, y))
  print("%s + %s = %s"%(x, y, add_two_ints_client(x, y)))

给节点执行权限：

$ chmod +x scripts/add_two_ints_client.py
同样在CMakeLists.txt中编辑catkin_install_python()调用：

catkin_install_python(PROGRAMS scripts/add_two_ints_server.py scripts/add_two_ints_client.py
DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)

代码解释：
对客户端来说不需要调用init_node()，首先调用：

rospy.wait_for_service(‘add_two_ints’)
这可以让在add_two_ints服务可用之前一直阻塞。
为服务的调用创建一个句柄（handle）：

add_two_ints = rospy.ServiceProxy(‘add_two_ints’, AddTwoInts)
之后就可以像函数一样调用：

resp1 = add_two_ints(x, y)
return resp1.sum

至此已经将服务的类型声明为AddTwoInts，它会生成AddTwoIntsRequest对象 (you’re free to pass in your own instead)。如果调用失败，rospy.ServiceException将会抛出。

最后，运行catkin_make

检验简单的服务和客户端

rosrun

$ rosrun beginner_tutorials add_two_ints_server.py # (Python)
客户端在运行时需要附带必要的参数：

$ rosrun beginner_tutorials add_two_ints_client.py 1 3 # (Python)

十六、录制和回放数据

将正在运行的ROS系统中的数据记录到一个bag文件中，通过回放来重现相似的运行过程。

1.录制数据

终端1：

$ roscore
终端2：

$ rosrun turtlesim turtlesim_node
终端3：

$ rosrun turtlesim turtle_teleop_key

2.录制所有发布的话题：

新终端：

$ rostopic list -v

已发布主题的列表是唯一可能被记录在数据日志文件中的消息类型，因为只有发布的消息才能被录制。
记录发布的数据。打开一个新终端：

$ mkdir ~/bagfiles
$ cd ~/bagfiles
$ rosbag record -a

在运行rosbag record的窗口中按Ctrl+C以退出。现在查看~/bagfiles目录中的内容，会看到一个以年份、日期和时间开头且扩展名是.bag的文件。这就是传说中的袋文件，

3.检查并回放bag文件

检查：

$ rosbag info
回放：

$ rosbag play
可以通过-s参数选项让rosbag play不从bag文件的开头开始，而是从某个指定的时间开始。还有-r选项，它允许你通过设定一个参数来改变消息发布速率。

$ rosbag play -r 2

4.录制数据子集：

rosbag record命令支持只录制特定的话题到bag文件中

在bag文件所在目录下执行以下命令：

$ rosbag record -O subset /turtle1/cmd_vel /turtle1/pose
命令中的-O参数告诉rosbag record将数据记录到名为subset.bag的文件中，而后面的topic参数告诉rosbag record只能订阅这两个指定的话题。然后通过键盘控制乌龟随意移动几秒钟，最后按Ctrl+C退出rosbag record命令。

rosbag录制和回放的有局限性

十七、从bag文件中读取信息：

1.立即回放消息并在多个终端中查看输出

首先需要一个袋(bag)文件,可以按照之前的，也可以下载一个

$ wget https://open-source-webviz-ui.s3.amazonaws.com/demo.bag
立即回复消息并在多个终端中查看输出

$ time rosbag info demo.bag
或者你已经知道话题名称的话：

$ time rosbag info mybag.bag | grep -E “(topic1|topic2|topic3)”
订阅/obs1/gps/fix话题并复读该话题上发布的所有内容，同时用tee命令转储到一个yaml格式的文件中以便之后查看：

$ rostopic echo /obs1/gps/fix | tee topic1.yaml
每个话题都必须有自己的终端（单独打开)，再打开另一个新终端来回放bag文件。这一次我们将尽可能快地回放bag文件（使用–immediate选项），只会发布我们感兴趣的话题。格式如下：

$ time rosbag play –immediate demo.bag –topics /topic1 /topic2 /topic3 /topicN
如果由于一些原因某个rostopic进程丢失了消息，可以使用Ctrl+C终止该进程，然后重新启动它，并再次调用rosbag play命令。

2.使用ros_readbagfile脚本轻松地提取感兴趣的话题

可以kill任何正在运行的进程。比如说连roscore都不需要运行。

下载并安装ros_readbag.py：

wget https://raw.githubusercontent.com/ElectricRCAircraftGuy/eRCaGuy_dotfiles/master/useful_scripts/ros_readbagfile.py
运行权限

chmod +x ros_readbagfile.py
建立单独的目录

$ mkdir -p ~/bin
将代码放入特定的目录，方便运行

mv ros_readbagfile.py ~/bin/ros_readbagfile
重新source

. ~/.bashrc
使用ros_readbagfile，大体格式如下：

ros_readbagfile <mybagfile.bag> [topic1] [topic2] [topic3] […]
尽管最终yaml文件中存储的每条消息都是有效的YAML语法，但是消息之间的标题和行分隔符（例如=====）不是有效的。也可以很容易地修改ros_readbagfile这个Python脚本来删除这些非YAML特性。

3.为什么用ros_readbagfile而不是rostopic echo -b呢？

其一：rostopic极慢：time rostopic echo -b large_bag_file.bag /topic1

其二：因为rostopic一次只能读取单个话题，而ros_readbagfile可以同时读取任意多的话题！

十八、roswtf入门

开始本教程之前，请确保roscore没有运行。

$ ps -ef | grep -i rosmaster

如果看到包含rosmaster的一行目录，说明roscore正在运行

1.安装检查：

$ roscd rosmaster
$ roswtf
如果你的ROS安装没问题，应该会看到一些输出信息，其中含义如下：

Package: rosmaster：roswtf使用当前目录中的任何内容来确定其执行的检查。这个输出告诉我们是在包rosmaster的目录中启动了roswtf。
Static checks summary：它会报告任何关于文件系统或非运行时（比如无需roscore的场景）的问题。本例显示我们没有错误。
ROS Master does not appear to be running.：roscore未在运行。roswtf不会做任何ROS在线检查。

2.在线检查：

$ roscd
$ roswtf

roswtf发出警告，说明rosout节点订阅了一个没有节点向其发布的话题。但在本例中，除了roscore没有任何其它节点在运行，所以我们可以忽略该警告。

3.一些错误：

roswtf会对一些系统中看起来异常但可能是正常的运行情况发出警告。也会对确实有问题的情况报告错误。接下来我们给ROS_PACKAGE_PATH环境变量设置一个bad值，并退出roscore以简化检查输出信息。

$ roscd
$ ROS_PACKAGE_PATH=bad:$ROS_PACKAGE_PATH roswtf

如果被构建或通信的问题为难，可以尝试运行roswtf来指明正确的方向。

最后：探索ROS维基和更多的学习 https://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials/NavigatingTheWiki

作者：zhangjn 创建时间：2025-03-26 20:56
最后编辑：zhangjn 更新时间：2025-04-13 15:00

ROS1学习（入门）

ROS1学习（入门）

一、搭建工作环境

1.检查环境：

2.设置环境：

3.创建ROS工作空间：

4.确定搭建完成：

二、文件系统工具

1.rospack find [package_name]

2.roscd

3.rosls

三、catkin软件包（包含package.xml和CMakeLists.txt）

构建ROS工作空间后，系统会在devel/目录下生成类似/opt/ros/noetic的环境配置文件setup.bash，为了使ROS能够找到编译的包，需要source setup.bash (提供ROS系统级的环境变量)

1.source方法

2.软件包依赖关系

3.package.xml结构

四、编译ROS软件包

安装完所有依赖，就可以编译软件包（apt等其他管理器会自动安装所有依赖项）

1.使用catkin_make(标准CMake工作流程中依次调用 cmake和make)

2.标准CMake工作流程

3.编译之前创建的pkg（catkin工作空间下）

五、ROS节点

六、roscore

运行所有ros程序前要运行的命令

七、rosnode & rosrun

八、ROS话题

九、ROS消息

进一步学习

十、ROS服务和参数

服务允许节点发送一个请求（request）并获得一个响应（response）

1.rosservice

2.rosservice call

3.使用rosparam

4.rosparam set 和 rosparam get

5.rosparam dump和rosparam load

6.使用rqt_console和rqt_logger_level

十一、roslaunch

!!!如果roscd提示类似于roscd: No such package/stack ‘beginner_tutorials’的话，你需要按照创建catkin工作空间后面的步骤使环境变量生效：

launch文件

十二、用rosed编辑文件

十三、创建ROS消息和服务

msg和srv介绍

使用msg

关键步骤（确保msg文件能转换为其他语言的源代码）：

使用srv

取消generate_messages注释之后重新make一下软件包

获得ros工具帮助

十四、编写简单的发布者和订阅者(python)

1.发布者节点

std_msgs.msg.String是一个非常简单的消息类型，更复杂的类型则是构造函数参数的顺序与.msg文件中的顺序相同。也可以不传入任何参数，直接初始化字段，例如：

2.订阅者节点

检验简单的发布者和订阅者（python）

首先打开roscore

然后 source setup.bash文件

十五、编写简单的服务和客户端（python）

1.编写服务节点：add_two_ints_server

解释：

2.编写客户端节点：add_two_ints_client

代码解释：

至此已经将服务的类型声明为AddTwoInts，它会生成AddTwoIntsRequest对象 (you’re free to pass in your own instead)。如果调用失败，rospy.ServiceException将会抛出。

最后，运行catkin_make

检验简单的服务和客户端

十六、录制和回放数据

1.录制数据

2.录制所有发布的话题：

3.检查并回放bag文件

4.录制数据子集：

rosbag record命令支持只录制特定的话题到bag文件中

rosbag录制和回放的有局限性

十七、从bag文件中读取信息：

1.立即回放消息并在多个终端中查看输出

2.使用ros_readbagfile脚本轻松地提取感兴趣的话题

可以kill任何正在运行的进程。比如说连roscore都不需要运行。

3.为什么用ros_readbagfile而不是rostopic echo -b呢？

其一：rostopic极慢：time rostopic echo -b large_bag_file.bag /topic1

其二：因为rostopic一次只能读取单个话题，而ros_readbagfile可以同时读取任意多的话题！

十八、roswtf入门

开始本教程之前，请确保roscore没有运行。

如果看到包含rosmaster的一行目录，说明roscore正在运行

1.安装检查：