ROS(Robot Operating System)

ROS介绍

ROS是一个适用于机器人的开源的元操作系统。它不是一个真正的操作系统，但它提供了操作系统应用的服务，包括硬件抽象，底层设备控制，常用函数的实现，进程间消息传递，以及包管理。它也提供用于获取、 编译、编写、和跨计算机运行代码所需的工具和库函数。 它主要采用的是松耦合点对点进程网络。

设计思想

设计思想主要是分布式架构，将机器人的功能和软件，做成一个个节点，然后每个节点通过topic进行沟通，但你这些节点可以部署在同一台机器上，也可以部署在不同机器上，还可以部署在互联网上。

核心概念

1. Nodes（节点）

节点是各自独立的可执行文件，能够通过话题、服务或参数，与服务器或其他进程(节点)通信。ROS通过使用节点的方式将代码和功能解耦，提高了系统容错能力和可维护性，使系统简化。同时，节点允许了ROS系统能够布置在任意多个机器上并同时运行。关于节点需要注意的事项，节点在系统中必须有唯一的名称；节点可以使用不同的库进行编写，如roscpp和rospy，其中roscpp基于C++，rospy基于Python。

2. Messages and Topics（消息与话题）

节点之间通过topic机制进行通信，topic机制是一个一对多的Publish/Subscribe 模式: 同一个话题也可以有很多个订阅者，它的底层传输依靠的是TCP/IP，也可以是UDP。topic具体传输的message，具有一定的类型和数据结构，包括ROS提供的标准类型，和用户自定义类型。

3. Services and Parameters（服务与参数）

除了topic，ROS还提供另一种一对一的机制，也就是Service/Client，当你需要直接与节点通信并获得应答时，将无法通过话题实现，这时需要使用该服务。

4. ROS Master（ROS管理器）

Master向ROS系统中其他节点提供命名和注册服务，跟踪和记录话题的发布者和订阅者，使ROS 节点之间能够相互查找。一旦节点找到了彼此，就能建立一种点对点的通信方式。

5. Stacks and packages（堆栈与功能包）

那么如何组织代码呢？这主要依靠功能包(Package) ，ROS中软件组织的基本形式，用于创建ROS程序。功能包包含源代码和功能包清单(Manifest) 。功能包清单提供关于功能包、许可信息、依赖关系、编译标志等的信息。功能包清单是一个manifests.xml文件，通过这个文件能够实现对功能包的管理。

核心模块

ROS核心模块包括通信结构基础、机器人特性功能以及工具集，通信结构基础包括消息传递、记录和回放消息、远程过程调用、分布式参数系统；机器人特性功能包括标准机器人消息，机器人几何库，机器人描述语言，抢占式远程过程调用，诊断，位资估计、定位与导航；工具集包括命令式工具、可视化工具以及图形化接口。

安装配置ROS环境

• 安装直接跟着教程走就行，参见官方安装教程。
• 配置环境，就是将source /opt/ros/<distro>/setup.bash添加到~/.bashrc文件中就行。
• 创建ROS工作空间，有两种方式：catkin和rosbuild。catkin比较新且比较灵活，rosbuild比较旧但是简单。鉴于rosbuild慢慢可能不维护，还是选择用catkin比较好。
  
  # 创建工作区 mkdir -p ~/catkin_ws/src cd ~/catkin catkin_make # 执行后会在工作区下面生成了一个devel，build文件夹，以及在src中生成了一个CMakeLists.txt的链接文件

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  # 创建工作区 mkdir -p ~/catkin_ws/src cd ~/catkin catkin_make # 执行后会在工作区下面生成了一个devel，build文件夹，以及在src中生成了一个CMakeLists.txt的链接文件

  
  上面生成的devel文件夹中会有几个setup.*sh文件，source这些文件中对应的shell文件，就可以将当前工作区设置在ROS工作环境的最顶层，查看是否将当前工作区设置成最顶层（每次新开终端都source一下）：
  
  echo $ROS_PACKAGE_PATH # 没有执行source输出是下面这样的 /opt/ros/kinetic/share # 执行source以后输出是下面这样的 /home/lm/catkin_ws/src:/opt/ros/kinetic/share

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  echo $ROS_PACKAGE_PATH # 没有执行source输出是下面这样的 /opt/ros/kinetic/share # 执行source以后输出是下面这样的 /home/lm/catkin_ws/src:/opt/ros/kinetic/share

  
  至此，工作做环境搭建完成了。

  再来看一看什么是catkin工作区（catkin workspace）？catkin工作区就是一个文件夹，在这个文件夹里面modify,build和install catkin package，下面是catkin workspace的建议也是典型的工作区文件树：

  workspace_folder/ -- WORKSPACE src/ -- SOURCE SPACE CMakeLists.txt -- The 'toplevel' CMake file package_1/ CMakeLists.txt package.xml ... package_n/ CATKIN_IGNORE -- Optional empty file to exclude package_n from being processed CMakeLists.txt package.xml ... build/ -- BUILD SPACE CATKIN_IGNORE -- Keeps catkin from walking this directory devel/ -- DEVELOPMENT SPACE (set by CATKIN_DEVEL_PREFIX) bin/ etc/ include/ lib/ share/ .catkin env.bash setup.bash setup.sh ... install/ -- INSTALL SPACE (set by CMAKE_INSTALL_PREFIX) bin/ etc/ include/ lib/ share/ .catkin env.bash setup.bash setup.sh ...

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  workspace_folder/         -- WORKSPACE   src/                    -- SOURCE SPACE     CMakeLists.txt        -- The 'toplevel' CMake file     package_1/       CMakeLists.txt       package.xml       ...     package_n/       CATKIN_IGNORE       -- Optional empty file to exclude package_n from being processed       CMakeLists.txt       package.xml       ...   build/                  -- BUILD SPACE     CATKIN_IGNORE         -- Keeps catkin from walking this directory   devel/                  -- DEVELOPMENT SPACE (set by CATKIN_DEVEL_PREFIX)     bin/     etc/     include/     lib/     share/     .catkin     env.bash     setup.bash     setup.sh     ...   install/                -- INSTALL SPACE (set by CMAKE_INSTALL_PREFIX)     bin/     etc/     include/     lib/     share/     .catkin                 env.bash     setup.bash     setup.sh     ...

  一个工作区最多可以包括四个不同的子工作区：

  Source Space：用来存放源码；

  Build Space：在Source Space中调用CMake构建catkin包；

  Development (Devel) Space：在安装之前放置已构建的目标；

  Install Space：build完成后可以调用安装到Install Space中，通常使用make install；

  Result space：When ever referring to a folder which can either be a development space or an install space the generic term result space is used，贴上原文，应该用的不多。

ROS文件系统介绍

两个文件系统的概念：

• Packages: 软件包，是ROS应用程序代码的组织单元，每个软件包都可以包含程序库、可执行文件、脚本或者其它手动创建的东西。
• Manifest (package.xml): 清单，是对于’软件包’相关信息的描述,用于定义软件包相关元信息之间的依赖关系，这些信息包括版本、维护者和许可协议等。

几个文件系统的工具：rosbash

• rospack命令：rospack可以用来获取包的相关信息。这里只用到了rospack中find参数选项，该选项可以返回软件包的路径信息。
  
  # 用法 rospack find [包名称] # 比如获取roscpp软件包的路径信息 rospack find roscpp # 输出 YOUR_INSTALL_PATH/share/roscpp

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  # 用法 rospack find [包名称] # 比如获取roscpp软件包的路径信息 rospack find roscpp # 输出 YOUR_INSTALL_PATH/share/roscpp

• roscd命令：roscd是rosbash命令集中的一部分，它允许你直接切换工作目录到某个软件包或者软件包集当中。这个命令就像ubuntu中的cd命令，但是后面接的命令是包名。就像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。
  
  roscd [本地包名称[/子目录]]

  1 2	roscd [本地包名称[/子目录]]

• rosls命令：rosls是rosbash命令集中的一部分，它允许你直接按软件包的名称而不是绝对路径执行ls命令（罗列目录）。用法和注意问题和roscd一样。
  
  rosls [本地包名称[/子目录]]

  1 2	rosls [本地包名称[/子目录]]

创建ROS程序包

一个catkin程序包由以下组成：

• 该程序包必须包含catkin compliant package.xml文件，这个package.xml文件提供有关程序包的元信息。
• 程序包必须包含一个catkin 版本的CMakeLists.txt文件，而Catkin metapackages中必须包含一个对CMakeList.txt文件的引用。
• 每个目录下只能有一个程序包，也就是说在同一个目录下不能有嵌套的或者多个程序包存在。

最简单的程序包看起来像下面这样：

在catkin工作空间中的程序包可能看着想下面这样：

如何创建catkin程序包？

程序包之间的依赖

• 一级依赖，使用上面命令创建程序包时候指定的依赖都保存在package.xml中；可以使用rospack命令工具来查看程序包的一级依赖。
  
  rospack depends1 tutorials # 输出 std_msgs rospy roscpp

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  rospack depends1 tutorials # 输出 std_msgs rospy roscpp

• 间接依赖包，一个程序包可能依赖的包又依赖其他的包，可以用rospack命令递归的检测出所有依赖的包。
  
  rospack depends tutorials # 输出 cpp_common rostime roscpp_traits roscpp_serialization genmsg genpy message_runtime rosconsole std_msgs rosgraph_msgs xmlrpcpp roscpp rosgraph catkin rospack roslib rospy

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  rospack depends tutorials # 输出 cpp_common rostime roscpp_traits roscpp_serialization genmsg genpy message_runtime rosconsole std_msgs rosgraph_msgs xmlrpcpp roscpp rosgraph catkin rospack roslib rospy

自定义程序包

• 自定义生成的package.xml，弄清楚几个标签的含义。
• 自定义CMakeLists.txt

编译ROS程序包

用catkin make编译ROS程序包

传统CMake标准工作流程：

而在ROS中多个catkin项目放在一个工作区中一起编译流程：

编译完成以后像上面创建工作区一样在目录下有三个文件夹：build，devel和src。build 目录是build space的默认所在位置，同时cmake 和 make也是在这里被调用来配置并编译你的程序包。devel 目录是devel space的默认所在位置, 同时也是在你安装程序包之前存放可执行文件和库文件的地方。

理解ROS节点

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Topics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)。

主要介绍了3个命令：

roscore命令：roscore是运行所有ROS程序之前首先要运行的命令。

执行完看到下面的输出started core service表示启动了roscore，如果没有正常启动，可能是网络配置问题。

如果提示权限问题，可能是~/.ros文件夹是root用户的，将归属关系改成当前用户就行。

必须先正确启动roscore再运行其他的ros程序，并且运行roscore以后，让终端一直后台运行着。

rosnode命令：节点相关的命令

rosrun命令：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).

ROS话题

先来一个用键盘移动小乌龟的例子：

turtlesim_node节点和turtle_teleop_key节点之间是通过一个ROS话题来互相通信的。turtle_teleop_key在一个话题上发布按键输入消息，而turtlesim则订阅该话题以接收该消息。

rqt_graph节点：创建一个显示当前系统运行情况的动态图形，rqt_graph是rqt程序包中的一部分，执行如下命令安装（早期的版本，rqt可能不可用，使用rxgraph代替）：

在终端中运行rqt_graph命令查看当前节点通信图：

然后会看到节点通信图：

上图表示turtlesim_node和turtle_teleop_key节点正通过一个名为 /turtle1/command_velocity的话题来互相通信。

ROS Topic

rostopic命令：这个命令工具可以获取ROS话题有关的信息。

上面常用的几个命令：

ROS Messages

话题中间的通信是通过节点之间的ROS消息实现的。对于发布器(turtle_teleop_key)和订阅器(turtulesim_node)之间的通信，发布器和订阅器之间必须发送和接收相同类型的消息。这意味着话题的类型是由发布在它上面的消息类型决定的。使用rostopic type命令可以查看发布在某个话题上的消息类型。

rostopic type命令：用来显示所发布的话题的消息类型

rostopic pub命令：可以把数据发布到当前某个正在广播的话题上

-1：这个参数选项使rostopic发布一条消息后马上退出

/turtle1/cmd_vel：这是消息所发布到的话题名称

geometry_msgs/Twist：这是所发布消息的类型

--：告诉命令选项解析器接下来的参数部分都不是命令选项

rostopic hz命令：用来查看数据发布的频率

rqt_plot节点：可以实时显示一个发布到某个话题上的数据变化图形。

理解ROS服务和参数

ROS Services

服务（services）是节点之间通讯的另一种方式。服务允许节点发送请求（request） 并获得一个响应（response）.

rosservice命令：rosservice提供了很多可以在topic上使用的命

rosservice list命令：

list 命令显示turtlesim节点提供了9个服务：重置（reset）, 清除（clear）, 再生（spawn）, 终止（kill）, turtle1/set_pen, /turtle1/teleport_absolute, /turtle1/teleport_relative, turtlesim/get_loggers, and turtlesim/set_logger_level. 同时还有另外两个rosout节点提供的服务: /rosout/get_loggers and /rosout/set_logger_level.

rosservice type命令：

rosservice call命令：

ROS Param

rosparam使得我们能够存储并操作ROS 参数服务器（Parameter Server）上的数据。参数服务器能够存储整型、浮点、布尔、字符串、字典和列表等数据类型。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, [1, 2, 3]是整型列表, {a: b, c: d}是字典。如下所示：

rosparam list命令：

rosparam set和rosparam get命令：

rosparam dump和rosparam load命令：存储这些参数服务器信息以备今后重新读取

使用rqt_console和roslaunch

rqt_console和rqt_logger_level工具：这两个工具可以用来进行调试。

rqt_console属于ROS日志框架(logging framework)的一部分，用来显示节点的输出信息。

rqt_logger_level允许我们修改节点运行时输出信息的日志等级（logger levels）（包括 DEBUG、WARN、INFO和ERROR）。

上面的调试工具，没有必要深究，先用起来再来弹调试，直接看下面的roslaunch命令。

roslaunch命令

roslaunch可以用来启动定义在launch文件中的多个节点

创建Launch文件

创建一个名为turtlemimic.launch的launch文件并写入一下内容：

现在分析一下上面的Launch文件

上面<launch>标签表示这是一个launch文件

上面表示这里创建了两个节点分组并以’命名空间（namespace)’标签来区分，其中一个名为turtulesim1，另一个名为turtlesim2，两个组里面都使用相同的turtlesim节点并命名为’sim’。这样可以让我们同时启动两个turtlesim模拟器而不会产生命名冲突。

在这里启动模仿节点，并将所有话题的输入和输出分别重命名为turtlesim1和turtlesim2，这样就会使turtlesim2模仿turtlesim1。

roslaunching：现在开始用roslaunch命令来启动launch文件

使用rosed编辑ROS中的文件

rosed 是 rosbash的一部分。利用它可以直接通过package名来获取到待编辑的文件而无需指定该文件的存储路径。

设置编辑器，rosed默认的编辑器是vim，更改默认编辑器需要修改你的 ~/.bashrc 文件：

创建ROS消息和ROS服务

• 消息(msg): msg文件就是一个描述ROS中所使用消息类型的简单文本。它们会被用来生成不同语言的源代码。
• 服务(srv): 一个srv文件描述一项服务。它包含两个部分：请求和响应。

msg文件存放在package的msg目录下，srv文件则存放在srv目录下。

msg文件实际上就是每行声明一个数据类型和变量名。可以使用的数据类型如下：

• int8, int16, int32, int64 (plus uint*)
• float32, float64
• string
• time, duration
• other msg files
• variable-length array[] and fixed-length array[C]

在ROS中有一个特殊的数据类型：Header，它含有时间戳和坐标系信息。在msg文件的第一行经常可以看到Header header的声明.

srv文件分为请求和响应两部分，由’—‘分隔。下面是srv的一个样例：

使用msg

• 创建一个msg
  
  # 在之前创建的package里定义新的消息 cd ~/catkin_ws/src/beginner_tutorials mkdir msg echo "int64 num" > msg/Num.msg # 上面是最简单的例子，在.msg文件中只有一行数据，可以多增几行定义更复杂的消息

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  # 在之前创建的package里定义新的消息 cd ~/catkin_ws/src/beginner_tutorials mkdir msg echo "int64 num" > msg/Num.msg # 上面是最简单的例子，在.msg文件中只有一行数据，可以多增几行定义更复杂的消息

  
  接下来，还有关键的一步：我们要确保msg文件被转换成为C++，Python和其他语言的源代码：
  
  # 查看package.xml, 确保它包含一下两条语句: <build_depend>message_generation</build_depend> <exec_depend>message_runtime</exec_depend> # 如果没有，添加进去 # 注意，在构建的时候，只需要"message_generation";在运行的时候，只需要"message_runtime"

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  # 查看package.xml, 确保它包含一下两条语句: <build_depend>message_generation</build_depend> <exec_depend>message_runtime</exec_depend> # 如果没有，添加进去 # 注意，在构建的时候，只需要"message_generation";在运行的时候，只需要"message_runtime"

  
  用编辑器打开 CMakeLists.txt文件，在 CMakeLists.txt文件中，利用find_packag函数，在find_packag函数中增加对message_generation的依赖，这样就可以生成消息了.
  
  # 直接在COMPONENTS的列表里增加message_generation # Do not just add this line to your CMakeLists.txt, modify the existing line find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS roscpp rospy std_msgs message_generation)

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  # 直接在COMPONENTS的列表里增加message_generation # Do not just add this line to your CMakeLists.txt, modify the existing line find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS   roscpp   rospy   std_msgs   message_generation)

  
  同样，需要在 CMakeLists.txt文件中设置运行依赖：
  
  catkin_package( ... CATKIN_DEPENDS message_runtime ... ...) # 添加的时候去掉上面的...

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  catkin_package(   ...   CATKIN_DEPENDS message_runtime ...   ...) # 添加的时候去掉上面的...

  
  去掉注释符号#，用你的.msg文件替代Message*.msg，就像下边这样：
  
  add_message_files( FILES Num.msg )

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  add_message_files(   FILES   Num.msg )

  
  添加.msg文件后，要确保CMake知道在什么时候重新配置project，保添加了如下函数（取消注释）:
  
  generate_messages()

  1 2	generate_messages()

• 使用rosmsg验证创建的msg上面的步骤完成后，使用rosmsg show命令检查ROS是否能够识别消息
  
  # 用法 rosmsg show [message type] # 检查上面创建的消息 rosmsg show beginner_tutorials/Num # 输出下面，表示人为创建的消息被ROS成功识别 int64 num # 上面的消息包括两部分：消息所在的package(beginner_tutorials)和消息名(Num) # 如果忘记详细所在的package，可以省略package名 rosmsg show Num # 输出 [beginner_tutorials/Num]: int64 num

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  # 用法 rosmsg show [message type] # 检查上面创建的消息 rosmsg show beginner_tutorials/Num # 输出下面，表示人为创建的消息被ROS成功识别 int64 num   # 上面的消息包括两部分：消息所在的package(beginner_tutorials)和消息名(Num) # 如果忘记详细所在的package，可以省略package名 rosmsg show Num # 输出 [beginner_tutorials/Num]: int64 num

使用srv

• 创建一个srv
  
  # 在刚刚那个package中创建一个服务 roscd beginner_tutorials mkdir srv

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  # 在刚刚那个package中创建一个服务 roscd beginner_tutorials mkdir srv

  
  这里不手动创建服务，而是使用roscp命令从其他package中复制一个服务。
  
  # roscp用法 roscp [package_name] [file_to_copy_path] [copy_path] # 从rospy_tutorials package中复制一个服务文件 roscp rospy_tutorials AddTwoInts.srv srv/AddTwoInts.srv

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  # roscp用法 roscp [package_name] [file_to_copy_path] [copy_path] # 从rospy_tutorials package中复制一个服务文件 roscp rospy_tutorials AddTwoInts.srv srv/AddTwoInts.srv

  
  同样还有很关键的一步：我们要确保srv文件被转换成C++，Python和其他语言的源代码

  和上面一样，先在CMakeLists.txt文件中增加对message_generation的依赖：

  # Do not just add this line to your CMakeLists.txt, modify the existing line find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS roscpp rospy std_msgs message_generation)

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  # Do not just add this line to your CMakeLists.txt, modify the existing line find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS   roscpp   rospy   std_msgs   message_generation)

  可以发现，message_generation 对msg和srv都起作用。

  用你自己的srv文件名替换掉那些Service*.srv文件:

  add_service_files( FILES AddTwoInts.srv )

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  add_service_files(   FILES   AddTwoInts.srv )

• 用rossrv命令验证生成的service
  # 用法 rossrv show <service type> # 检查刚刚生成的srv rossrv show beginner_tutorials/AddTwoInts # 输出 int64 a int64 b --- int64 sum # 和rosmsg一样，也可以不指定具体的package名 rossrv show AddTwoInts # 输出 [beginner_tutorials/AddTwoInts]: int64 a int64 b --- int64 sum [rospy_tutorials/AddTwoInts]: int64 a int64 b --- int64 sum

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  # 用法 rossrv show <service type> # 检查刚刚生成的srv rossrv show beginner_tutorials/AddTwoInts # 输出 int64 a int64 b --- int64 sum   # 和rosmsg一样，也可以不指定具体的package名 rossrv show AddTwoInts # 输出 [beginner_tutorials/AddTwoInts]: int64 a int64 b --- int64 sum   [rospy_tutorials/AddTwoInts]: int64 a int64 b --- int64 sum

msg和srv都需要的步骤

打开CMakeLists.txt文件，找到如下部分并去掉注释，并附加上所有消息文件所依赖的那些含有.msg文件的package（上面这个例子是依赖std_msgs,不要添加roscpp,rospy）

由于增加了新的消息，所以我们需要重新编译我们的package：

至此，所有在msg路径下的.msg文件都将转换为ROS所支持语言的源代码：

生成的C++头文件将会放置在~/catkin_ws/devel/include/beginner_tutorials/；

Python脚本语言会在 ~/catkin_ws/devel/lib/python2.7/dist-packages/beginner_tutorials/msg 目录下创建；

lisp文件会出现在 ~/catkin_ws/devel/share/common-lisp/ros/beginner_tutorials/msg/ 路径下。

编写简单的消息发布器和订阅器 (C++)

项目想用python来写，C++这部分不看了。

编写简单的消息发布器和订阅器 (Python)

编写发布器节点

节点(Node) 是指 ROS 网络中可执行文件。接下来，创建一个发布器节点(“talker”)，它将不断的在 ROS 网络中广播消息。

代码解释

可以使用rosed beginner_tutorials talker.py命令或者其他编辑器查看源码如下：

现在逐行解释上面代码：

指定python脚本解释器，一般可执行文件的方式执行python时，在代码中指定python脚本解释器

用python来编写节点首先要import rospy；然后import std_msgs.msg中的String消息类型用来发布消息

这部分定义了这个消息发布器的接口。第一句表明节点使用消息类型String发布到chatter话题；这里的String实际上是类std_msgs.msg.String；queue_size指定当接收器来不及接受消息，在发送队列中存放消息的最大数量，旧的ROS发行版中没有这个参数。

这句很重要，它告诉rospy将要创建的节点名称，只有rospy直到这个消息以后节点才可以和ROS Master通信。这里表示向rospy说明将要创建的节点名称为：talker；anonymous=True表示通过添加一个随机的数给节点来唯一标示节点名。

创建rate对象来控制循环速率（通过sleep()方法实现），在这里表示每秒循环10次（只要每次处理时间不超过1/10秒）。

这个循环是一个标准的rospy结构：先检查rospy.is_shutdown( )标志然后执行下面的工作，rospy.is_shutdown( )标志用来检查程序是否退出。ospy.loginfo(str)有三个作用：消息被打印到屏幕，消息被写入Node的日志文件以及被写入rosout。rosout对于调试非常方便：可以使用rqt_console来提取消息，而不必使用Node的输出找到控制台窗口。pub.publish(hello_str)向chatter话题广播一个字符串。rate.sleep()用来调节时间以确保以上面设置的频率向话题发送消息，通用也可以使用rospy.sleep( )来达到相同的目的。

std_msgs.msg.String 是一个非常简单的消息类型，也可以构造更复杂的消息类型。一般经验是构造函数args的顺序与.msg文件中的顺序相同。

当按下Ctrl-C或您的节点关闭时，可以通过rospy.sleep（）和rospy.Rate.sleep（）方法抛出rospy.ROSInterruptException异常。

编写订阅器节点

现在，创建一个订阅器节点(“listener”)，用来接收发布器节点(“talker”)广播的消息。

代码解释

下载的代码如下：

下面逐行解释代码：

ROS中要求每个节点拥有唯一的名字，如果新建的节点名字和之前的重复，那么将会覆盖之前的节点，这个特性可以很容易的去除故障节点。第一句是创建’listener’节点，该节点像上面一样使用了anonymous=True参数，表示生成唯一名称，以便轻松的运行多个’listener’节点。

第二句声明创建的节点订阅了std_msgs.msgs.String类型的chatter话题，收到新消息时，将调用回调，并将消息作为第一个参数。

最后一句，rospy.spin（）是为了直到节点关闭才退出。与roscpp不同，rospy.spin（）不会影响订阅者回调函数，因为它们有自己的线程。

编译节点

测试消息发布器和订阅器

启动发布器

启动订阅器

编写简单的服务器和客户端 (C++)

项目想用python来写，C++这部分不看了。

编写简单的Service和Client (Python)

编写Service节点

这里将创建一个简单的service节点(“add_two_ints_server”)，该节点将接收到两个整形数字，并返回它们的和。

创建 scripts/add_two_ints_server.py文件，并粘贴下面的代码然后赋予可执行权限：

代码解释

上面这句代码表示使用AddTwoInts服务类型声明一个名为add_two_ints的新服务，handle_add_two_ints使用AddTwoIntsRequest的实例调用，并返回AddTwoIntsResponse的实例。

编写Client节点

创建scripts/add_two_ints_client.py文件，并粘贴下面的代码然后赋予可执行权限：

代码解释

调用服务的客户端代码也很简单，对于客户端，您不必调用init_node（）。我们先调用

这可以block一直到add_two_ints服务可用，接下来，我们创建一个用于调用服务的句柄：

可以像普通函数一样使用这个句柄并调用它：

因为已经将服务的类型声明为AddTwoInts，所以它会生成AddTwoIntsRequest对象（不用自己传递）。返回值是AddTwoIntsResponse对象，如果调用失败，可能会抛出rospy.ServiceException。

编译节点

测试简单的Service和Client

录制与回放数据

将ROS系统运行过程中的数据录制到一个.bag文件中，然后通过回放数据来重现相似的运行过程。

这部分和项目没有太大关系，粗略看一下。

roswtf入门

roswtf，名字怪怪的。。是一个用来检查ROS系统并尝试发现问题的工具。

现在也用不太招，粗略看一下。

探索ROS维基

说明怎么使用ROS维基网站，并在并在上面找问题。

教程注明已过时，不看了。

接下来做什么？

这个介绍了一些机器人模拟器和一些程序包，现在用不着，扫了一眼。至此，20个初级教程看完了。

Reference：

核心 ROS 教程

机器人程序设计之如何正确入门ROS | 硬创公开课