第1章機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）概述目錄contentsUbuntu系統(tǒng)及常用指令ROS發(fā)展與現(xiàn)狀安裝ROS認(rèn)識ROSROS開發(fā)環(huán)境搭建Ubuntu系統(tǒng)及常用指令01CATALOGUEUbuntu系統(tǒng)安裝1.下載軟件安裝包（ubuntu-20.04.4)/ubuntu-releases/20.04/2.下載U盤系統(tǒng)制作軟件（UltraISO）/3.安裝方法/video/BV1WZ4y167me?p=7注意：分區(qū)（Swap、Logic、Main）Ubuntu系統(tǒng)界面Ubuntu系統(tǒng)使用介紹1.點擊圖標(biāo)進(jìn)行打開2.使用按鍵“Ctrl+Alt+T”進(jìn)行打開打開終端常用指令ls-顯示文件及文件夾cd-修改工作目錄pwd-打印當(dāng)前工作目錄cp-復(fù)制文件或文件夾mv-移動文件或文件夾rm-刪除文件或文件夾kill-強(qiáng)制關(guān)閉進(jìn)程mkdir-創(chuàng)建目錄/文件夾touch-創(chuàng)建文件gedit-創(chuàng)建文件（文件已存在，則打開）sudo-執(zhí)行指令ROS發(fā)展與現(xiàn)狀02CATALOGUEROS發(fā)展與現(xiàn)狀機(jī)器人開發(fā)不可或缺的工具，已經(jīng)應(yīng)用于各類機(jī)器人開發(fā)安裝ROS03CATALOGUEROS安裝步驟ROS官網(wǎng)安裝步驟:/noetic/Installation/Ubuntu一鍵安裝方式：/ROS安裝步驟安裝目錄：/opt/rosROS安裝步驟啟動rosmaster節(jié)點ROS安裝步驟啟動master啟動Turtlesim啟動鍵盤控制節(jié)點$roscore$rosrunturtlesimturtlesim_node$rosrunturtlesimturtle_teleop_key以下哪個指令可以查看當(dāng)前工作目錄（

）lspwdcdgeditABCD提交單選題1分認(rèn)識ROS04CATALOGUEROS的定義與核心概念

ROS-RobotOperatingSystem，機(jī)器人操作系統(tǒng)=+++通信機(jī)制開發(fā)工具應(yīng)用功能生態(tài)系統(tǒng)ROS的定義與核心概念ROS的定義與核心概念ROS通信機(jī)制介紹話題（Topic）——異步通信機(jī)制節(jié)點間用來傳輸數(shù)據(jù)的重要總線；使用發(fā)布/訂閱模型，數(shù)據(jù)由發(fā)布者傳輸?shù)接嗛喺撸粋€話題的訂閱者或發(fā)布者可以不唯一。消息（Message）——話題數(shù)據(jù)具有一定的類型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括ROS提供的標(biāo)準(zhǔn)類型和用戶自定義類型；使用編程語言無關(guān)的.msg文件定義，編譯過程中生成對應(yīng)的代碼文件。ROS通信機(jī)制介紹服務(wù)（Service）——同步通信機(jī)制使用客戶端/服務(wù)器（C/S）模型，客戶端發(fā)送請求數(shù)據(jù)，服務(wù)器完成處理后返回應(yīng)答數(shù)據(jù)；使用編程語言無關(guān)的.srv文件定義請求和應(yīng)答數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，編譯過程中生成對應(yīng)的代碼文件。ROS通信機(jī)制介紹話題與服務(wù)的區(qū)別ROS通信機(jī)制介紹參數(shù)（Parameter）——全局共享字典可通過網(wǎng)絡(luò)訪問的共享、多變量字典；節(jié)點使用此服務(wù)器來存儲和檢索運行時的參數(shù)；適合存儲靜態(tài)、非二進(jìn)制的配置參數(shù)，不適合存儲動態(tài)配置的數(shù)據(jù)。ROS通信機(jī)制介紹功能包（Package）ROS軟件中的基本單元，包含節(jié)點源碼、配置文件、數(shù)據(jù)定義等。功能包清單（Packagemanifest）

記錄功能包的基本信息，保護(hù)作者信息、許可信息、依賴選項、編譯標(biāo)志等。元功能包（MetaPackage）

組織多個用于同一目的的功能包。ROS開發(fā)環(huán)境搭建05CATALOGUE安裝終端

ROS中需要頻繁使用終端，經(jīng)常需要同時開啟多個窗口，推薦使用Terminator。在終端中，執(zhí)行如下指令，進(jìn)行Terminator的安裝。$sudoaptinstallterminator終端工具Terminator使用效果安裝VSCodeVSCode的全稱是VisualStudioCode,是微軟公司研發(fā)的一款輕量級代碼編輯器，免費，但功能強(qiáng)大。VSCode支持Windows、MacOS、Linux等多種平臺。（1）下載VSCode。下載地址：/docs?start=true（2）安裝VSCode。方式1：雙擊安裝即可（或右擊選擇安裝）。方式2：在所在文件夾下打開終端，輸入如下命令進(jìn)行安裝：打開VSCode后的界面$sudodpkg-ixxxx.debTHANKS感謝觀看第2章機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）架構(gòu)目錄contentsROS架構(gòu)簡介ROS文件系統(tǒng)ROS計算圖ROS架構(gòu)簡介01CATALOGUEROS架構(gòu)簡介ROS的架構(gòu)可以分為三個層次：操作系統(tǒng)層、中間層和應(yīng)用層，如圖所示。ROS的架構(gòu)ROS架構(gòu)簡介1.操作系統(tǒng)層（OS層）ROS并不是一個傳統(tǒng)意義上的操作系統(tǒng)，而只是一個元操作系統(tǒng)，無法像Windows、Linux一樣直接運行在計算機(jī)硬件之上，而是需要依托真正意義的操作系統(tǒng)。所以在OS層，可以直接使用ROS官方支持度最好的Ubuntu操作系統(tǒng)，也可以使用MacOS、Arch、Debian等操作系統(tǒng)，Windows也支持ROS2.0的版本。2.中間層

Linux是一個通用系統(tǒng)，并沒有針對機(jī)器人開發(fā)提供特殊的中間件，所以ROS在中間層做了大量的工作，其中最為重要的就是基于TCPROS/UDPROS的通信系統(tǒng)。ROS的通信系統(tǒng)基于TCP/UDP網(wǎng)絡(luò)，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行了二次封裝，也就是TCPROS/UDPROS。通信系統(tǒng)使用發(fā)布/訂閱、客戶端/服務(wù)器等模式，實現(xiàn)多種通信機(jī)制的數(shù)據(jù)傳輸。

除了TCPROS/UDPROS的通信機(jī)制外，ROS還提供一種進(jìn)程內(nèi)的通信方法——Nodelet，它可以為多進(jìn)程通信提供一種更優(yōu)化的數(shù)據(jù)傳輸方式，為數(shù)據(jù)的實時性傳輸提供支持。ROS架構(gòu)簡介3.應(yīng)用層

在應(yīng)用層中，ROS需要運行一個管理者——Master，負(fù)責(zé)管理整個系統(tǒng)的正常運行。ROS社區(qū)內(nèi)共享了大量的機(jī)器人應(yīng)用功能包，這些功能包內(nèi)的模塊以節(jié)點為單位運行，以ROS標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出作為接口，開發(fā)者不需要關(guān)注模塊的內(nèi)部實現(xiàn)機(jī)制，只需要了解接口規(guī)則即可實現(xiàn)復(fù)用，極大地提高了代碼開發(fā)效率。作為一種“次級操作系統(tǒng)”，常見的ROS系統(tǒng)架構(gòu)一般有三個部分：ROS架構(gòu)簡介

作為一種“次級操作系統(tǒng)”，常見的ROS系統(tǒng)架構(gòu)一般有三個部分：（1）文件系統(tǒng)級——描述了程序文件在硬盤上是如何組織的，ROS的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、文件結(jié)構(gòu)和核心文件都在這一層；（2）計算圖級——說明了程序的運行方式，即進(jìn)程與進(jìn)程，進(jìn)程與系統(tǒng)之間的通信；（3）開源社區(qū)級——描述了開發(fā)者之間是如何共享知識，算法和代碼的。從系統(tǒng)實現(xiàn)角度來劃分ROS的架構(gòu)ROS文件系統(tǒng)02CATALOGUEROS文件系統(tǒng)ROS文件系統(tǒng)主要包括了功能包集、功能包、功能包清單、消息類型、服務(wù)類型和代碼等。ROS文件系統(tǒng)示意圖ROS文件系統(tǒng)1）功能包集（Metapackage）2）功能包（Package）

功能包是ROS系統(tǒng)中軟件組織的主要形式，一個功能包包含了創(chuàng)建ROS程序的最小結(jié)構(gòu)和最小內(nèi)容，如ROS運行的進(jìn)程。3）功能包清單（PackageManifest）

功能包清單是一個package.xml文件，它提供了功能包的相關(guān)信息。4）消息類型（Messagetype）

ROS通過消息進(jìn)行信息傳遞，ROS中提供了大量的標(biāo)準(zhǔn)類型，.msg的文件存儲在功能包的msg文件夾下。5）服務(wù)類型（Serviectype）

在ROS中，擴(kuò)展名為.srv的服務(wù)描述文件定義了ROS中的請求和回應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，存儲在功能包的srv文件夾下。6）代碼（Code）

功能包的源程序存儲在src文件夾。ROS文件系統(tǒng)一、工作空間

工作空間主要用于存儲ROS功能包工作空間典型結(jié)構(gòu)示意圖ROS文件系統(tǒng)1）源文件空間（默認(rèn)為src文件夾）2）編譯空間（默認(rèn)為build文件夾）3）開發(fā)空間（默認(rèn)為devel文件夾）常用的catkin命令如下：catkin_init_workspace:把指定的工作目錄初始化為ROS的工作空間。catkin_create_pkg:創(chuàng)建功能包。catkin_make:編譯功能包。catkin_find:搜索工作目錄。ROS文件系統(tǒng)二、功能包

功能包是ROS軟件的基本組織形式，一個功能包可以包含多個可執(zhí)行文件。功能包主要包含以下文件夾和文件：1）include:

此文件夾包含了所需庫的頭文件2）msg:

此文件夾存儲消息文件3）srv:

此文件夾存儲服務(wù)文件4）src:

此文件夾存儲程序源文件5）scripts:

此文件夾存儲Python可執(zhí)行腳本文件6）CMakeLists.txt:

規(guī)定了catkin編譯的規(guī)則，如catkin的最低版本，編譯時需要的依賴項和指定生成庫文件/可執(zhí)行文件等7）package.xml:

功能包清單，是package不可缺少的成分。主要記錄了該功能包的名稱、版本號、信息描述、作者信息和許可信息。ROS文件系統(tǒng)二、功能包

8）models:

存放機(jī)器人或仿真場景的3D模型（.sda,.stl,.dae等）9）urdf:

存放機(jī)器人的模型描述文件（.urdf或.xacro）10）launch:

存放launch文件（.launch或.xml）ROS文件系統(tǒng)三、功能包集（Metapackage）

功能包集是不含源代碼且只有一個package.xml文件的特定包，它用于引用其他功能特性類似的功能包。在ROS中有各種不同用途的功能包集，如導(dǎo)航包navigation，機(jī)器人功能包集turtlebot等。

與功能包的CMakeLists.txt不同，功能包集的CMakeLists.txt文件加入了catkin_metapackage()宏，用于指定本軟件包為一個功能包集。同時，功能包集的package.xml文件中也需添加標(biāo)簽聲明是一個功能包集。Metapackage名稱描述鏈接navigation導(dǎo)航相關(guān)的功能包集/ros-planning/navigationmoveit運動規(guī)劃相關(guān)的（主要是機(jī)械

臂）功能包集/ros-planning/moveitvision_opencvROS與OpenCV交互的功能包集/ros-perception/vision_opencvimage_pipeline圖像獲取、處理相關(guān)的功能包集/ros-perception/image_commonturtlebotTurtlebot機(jī)器人相關(guān)的功能包集/turtlebot/turtlebot..................ROS里常見的MetapackageROS計算圖03CATALOGUEROS計算圖

計算圖是由一些共同處理數(shù)據(jù)的ROS進(jìn)程形成的點對點網(wǎng)絡(luò)，主要描述進(jìn)程和系統(tǒng)之間的通信。計算圖涉及以下幾個重要概念：節(jié)點（Node）、主題（Topic）、消息（Message）、服務(wù)（Service）、節(jié)點管理器（Master）、參數(shù)服務(wù)器（ParameterServer）和消息記錄包（Bag），這些概念都以各自的方式向計算圖提供數(shù)據(jù)。一、節(jié)點

節(jié)點可以通過主題、服務(wù)、參數(shù)服務(wù)器與其他節(jié)點通信，從而聯(lián)結(jié)成計算圖。ROS通過使用節(jié)點簡化了系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)容錯性和可維護(hù)性。同時，使用節(jié)點可以保證ROS系統(tǒng)能夠在多個機(jī)器上同時運行。節(jié)點可以使用不同的庫進(jìn)行編寫，如roscpp和rospy；其中roscpp基于C++,rospy基于Python。1）rosrun:

運行ROS節(jié)點2）rosnode:

顯示ROS節(jié)點的信息ROS計算圖二、消息

節(jié)點通過消息實現(xiàn)彼此之間的通信。消息從本質(zhì)上來說，是節(jié)點之間用于交換信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。ROS提高了多種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型（如整型，浮點型，布爾型等），用戶也可以基于標(biāo)準(zhǔn)消息自定義某種類型的消息。ROS提供了rosmsg命令行工具用于顯示消息信息。1）rosmsglist:

顯示所有消息2）rosmsgshow:

顯示消息3）rosmsgpackage:

顯示用于指定功能包的所有消息4）rosmsgpackages:

顯示使用消息的所有功能包ROS計算圖三、主題

主題是用于標(biāo)識消息內(nèi)容的名稱，消息可以通過一種發(fā)布/訂閱的方式傳遞，而節(jié)點可以向一個指定的主題發(fā)布消息。一個節(jié)點對特定類型的數(shù)據(jù)感興趣就訂閱相應(yīng)的主題。一個節(jié)點可以同時訂閱或者發(fā)布多個主題的消息，多個節(jié)點也發(fā)布或者訂閱同一個主題的消息。發(fā)布者和訂閱者彼此獨立，不互相影響。實際上，主題并不關(guān)注哪些節(jié)點發(fā)布或者訂閱消息，它只關(guān)注消息的類型是否匹配。需要主要的是：主題的名字必須具有唯一性。ROS提供了rostopic命令行工具用于對主題進(jìn)行操作：1）rostopiclist:

顯示當(dāng)前正在發(fā)送和接收的所有主題的列表2）rostopicecho:

實時顯示主題的消息內(nèi)容3）rostopicfind:

顯示使用指定類型的消息的主題4）rostopictype:

顯示指定主題的消息類型5）rostopicinfo:顯示指定主題的信息，包括類型、發(fā)布者，主題接收者等6）rostopicpub[主題名稱][消息類型][參數(shù)]:

向指定的主題發(fā)布消息ROS計算圖四、服務(wù)

當(dāng)節(jié)點之間需要請求/回應(yīng)交互時，主題無法滿足此需求，但可以通過服務(wù)來實現(xiàn)。ROS中的服務(wù)由一對消息來定義：一條消息用于請求（Request），一條消息用于回應(yīng)（Response）。當(dāng)某個ROS節(jié)點提供服務(wù)時，其他節(jié)點可以通過發(fā)送請求消息并等待回應(yīng)來調(diào)用服務(wù)。服務(wù)也必須有唯一的名字。自定義服務(wù)使用功能包中的.srv文件來定義。1）rosservice:

顯示活動的服務(wù)信息2）rossrv:

顯示靜態(tài)的服務(wù)信息ROS計算圖五、參數(shù)服務(wù)器

節(jié)點在運行時使用參數(shù)服務(wù)器存儲和檢索參數(shù)，參數(shù)服務(wù)器是一個可通過網(wǎng)絡(luò)API訪問的共享多變量字典。參數(shù)服務(wù)器中的配置參數(shù)通常是全局可見的，這便于查看和更改系統(tǒng)的配置狀態(tài)。1）rosparamlist:

列出參數(shù)服務(wù)器中所有的參數(shù)2）rosparamget/[參數(shù)名稱]:

獲取參數(shù)值3）rosparamset[參數(shù)名稱][參數(shù)值]:

設(shè)置參數(shù)值4）rosparamload[文件名稱]:

從文件中加載參數(shù)到參數(shù)服務(wù)器5）rosparamdelete[參數(shù)名稱]:

刪除參數(shù)ROS提供了rosparam命令行工具用于對參數(shù)進(jìn)行操作ROS計算圖六、消息記錄包

消息記錄包用于保存和回放ROS消息數(shù)據(jù)，文件拓展名為.bag。消息記錄包可以獲取并記錄各種傳感器數(shù)據(jù)，在沒有實際傳感器的情況下，可以通過回放消息記錄包獲取實驗數(shù)據(jù)，極大地方便了算法的開發(fā)和測試。1）rosbagrecord/[主題名稱]:

記錄指定主題的消息2）rosbaginfo[bag文件名]:

查看bag文件的信息3）rosbagplay[bag文件名]:

回放bag文件ROS提供了rosbag命令行工具，可以實現(xiàn)消息記錄包的記錄、播放和壓縮等，具體說明如下：ROS計算圖七、rqt_graphrqt_graph能夠創(chuàng)建一個顯示當(dāng)前系統(tǒng)運行情況的動態(tài)圖形。ROS分布式系統(tǒng)中不同進(jìn)程需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，計算圖可以以點對點的網(wǎng)絡(luò)形式展現(xiàn)數(shù)據(jù)交互過程。。rqt_graph顯示節(jié)點間的關(guān)系以下哪個指令可以查看ROS中的參數(shù)（

）rostopicrosparamrosservicerosrunABCD提交單選題1分THANKS感謝觀看第3章 ROS通信機(jī)制目錄contentsROS通信機(jī)制介紹ROS項目開發(fā)流程話題通信機(jī)制服務(wù)通信機(jī)制參數(shù)服務(wù)器ROS通信機(jī)制介紹01CATALOGUEROS通信機(jī)制介紹話題（Topic）——異步通信機(jī)制節(jié)點間用來傳輸數(shù)據(jù)的重要總線；使用發(fā)布/訂閱模型，數(shù)據(jù)由發(fā)布者傳輸?shù)接嗛喺撸粋€話題的訂閱者或發(fā)布者可以不唯一。消息（Message）——話題數(shù)據(jù)具有一定的類型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括ROS提供的標(biāo)準(zhǔn)類型和用戶自定義類型；使用編程語言無關(guān)的.msg文件定義，編譯過程中生成對應(yīng)的代碼文件。ROS通信機(jī)制介紹服務(wù)（Service）——同步通信機(jī)制使用客戶端/服務(wù)器（C/S）模型，客戶端發(fā)送請求數(shù)據(jù)，服務(wù)器完成處理后返回應(yīng)答數(shù)據(jù)；使用編程語言無關(guān)的.srv文件定義請求和應(yīng)答數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，編譯過程中生成對應(yīng)的代碼文件。ROS通信機(jī)制介紹話題與服務(wù)的區(qū)別ROS通信機(jī)制介紹參數(shù)（Parameter）——全局共享字典可通過網(wǎng)絡(luò)訪問的共享、多變量字典；節(jié)點使用此服務(wù)器來存儲和檢索運行時的參數(shù)；適合存儲靜態(tài)、非二進(jìn)制的配置參數(shù)，不適合存儲動態(tài)配置的數(shù)據(jù)。ROS項目開發(fā)流程02CATALOGUEROS項目開發(fā)流程ROS項目開發(fā)過程，采用如下步驟：ROS項目開發(fā)流程工作空間(workspace)是一個存放工程開發(fā)相關(guān)文件的文件夾。src：代碼空間(SourceSpace)build：編譯空間(BuildSpace)devel：開發(fā)空間(DevelopmentSpace)install：安裝空間(InstallSpace)ROS項目開發(fā)流程創(chuàng)建工作空間編譯工作空間設(shè)置環(huán)境變量$mkdir-p~/catkin_ws/src$cd~/catkin_ws/src$catkin_init_workspace$cd~/catkin_ws/$catkin_make$sourcedevel/setup.bashROS項目開發(fā)流程創(chuàng)建功能包編譯功能包$cd~/catkin_ws/src$catkin_create_pkglearning_communicationrospyroscppstd_msgsstd_srvs$cd~/catkin_ws$catkin_make$source~/catkin_ws/devel/setup.bash$catkin_create_pkg<package_name>[depend1][depend2][depend3]同一個工作空間下，不允許存在同名功能包

不同工作空間下，允許存在同名功能包話題通信機(jī)制03CATALOGUEROSTopic通信編程話題模型（發(fā)布者/訂閱者）ROSTopic通信編程分別編寫發(fā)布者和訂閱者，實現(xiàn)發(fā)布方以10HZ（每秒10次）的頻率發(fā)布文本消息（“HelloWorld!”），訂閱方訂閱消息并將該消息內(nèi)容輸出至終端。1.編寫發(fā)布者程序首先在前面章節(jié)創(chuàng)建的catkin_ws工作空間下，使用如下命令創(chuàng)建功能包和新建文件：cd~/catkin_ws/srccatkin_create_pkglearning_communicationroscpprospystd_msgsstd_srvscdlearning_communication/srcgeditstring_publisher.cppROSTopic通信編程如何實現(xiàn)一個發(fā)布者：1）初始化ROS節(jié)點；2）向ROSMaster注冊節(jié)點信息，包括發(fā)布的話題名和話題中的消息類型；3）創(chuàng)建消息數(shù)據(jù)；4）按照一定頻率循環(huán)發(fā)布消息。ROSTopic通信編程如何實現(xiàn)一個訂閱者：1）初始化ROS節(jié)點；2）訂閱需要的話題；3）循環(huán)等待話題消息，接收到消息后進(jìn)入回調(diào)函數(shù)；4）在回調(diào)函數(shù)中完成消息處理。ROSTopic通信編程add_executable(string_publishersrc/string_publisher.cpp)target_link_libraries(string_publisher${catkin_LIBRARIES})add_executable(string_subscribersrc/string_subscriber.cpp)target_link_libraries(string_subscriber${catkin_LIBRARIES)ROSTopic通信編程cd~/catkin_wscatkin_makesourcedevel/setup.bashroscorerosrunlearning_communicationstring_publisherrosrunlearning_communicationstring_subscriber自定義msg話題通信示例下面通過創(chuàng)建自定義消息，要求該消息包含人的信息：姓名、身高、年齡等。自定義msg話題通信示例下面通過創(chuàng)建自定義消息，要求該消息包含人的信息：姓名、身高、年齡等。1.按照固定格式創(chuàng)建msg文件在功能包下新建msg文件夾，新建文件PersonMsg.msg，并在該文件中寫入如下信息：stringnameuint16agefloat64height注：這里使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型string、uint16、float64都是與編程語言無關(guān)的，編譯階段會變成各種語言對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型。自定義msg話題通信示例下面通過創(chuàng)建自定義消息，要求該消息包含人的信息：姓名、身高、年齡等。2.修改package.xml和CMakeLists.txt文件內(nèi)容在package.xml中添加功能包依賴<build_depend>message_generation</build_depend><exec_depend>message_runtime</exec_depend>在CMakeLists.txt添加編譯選項find_package(……message_generation)add_message_files(FILESPersonMsg.msg)generate_messages(DEPENDENCIESstd_msgs)catkin_package(……message_runtime)自定義msg話題通信示例下面通過創(chuàng)建自定義消息，要求該消息包含人的信息：姓名、身高、年齡等。如何實現(xiàn)一個發(fā)布者：1）初始化ROS節(jié)點；2）向ROSMaster注冊節(jié)點信息，包括發(fā)布的話題名和話題中的消息類型；3）創(chuàng)建消息數(shù)據(jù)；4）按照一定頻率循環(huán)發(fā)布消息。自定義msg話題通信示例下面通過創(chuàng)建自定義消息，要求該消息包含人的信息：姓名、身高、年齡等。如何實現(xiàn)一個訂閱者：1）初始化ROS節(jié)點；2）訂閱需要的話題；3）循環(huán)等待話題消息，接收到消息后進(jìn)入回調(diào)函數(shù)；4）在回調(diào)函數(shù)中完成消息處理。ROSTopic通信編程add_executable(person_publishersrc/person_publisher.cpp)target_link_libraries(person_publisher${catkin_LIBRARIES})add_dependencies(person_publisher${PROJECT_NAME}_gencpp)add_executable(person_subscribersrc/person_subscriber.cpp)target_link_libraries(person_subscriber${catkin_LIBRARIES})add_dependencies(person_subscriber${PROJECT_NAME}_gencpp)ROSTopic通信編程cd~/catkin_wscatkin_makesourcedevel/setup.bashroscorerosrunlearning_communicationperson_publisherrosrunlearning_communicationperson_subscriberROS中自定義msg時，字符串用哪個（

）定義。uint32stringfloat64uint16ABCD提交單選題1分服務(wù)通信機(jī)制04CATALOGUEROS服務(wù)通信編程服務(wù)模型（服務(wù)端/客戶端）ROS服務(wù)通信編程分別編寫服務(wù)端和客戶端，實現(xiàn)文本消息（“HelloROS!”）服務(wù)通信的過程。1.編寫服務(wù)端程序首先在前面章節(jié)創(chuàng)建的catkin_ws工作空間下，使用如下命令創(chuàng)建功能包和新建文件：cd~/catkin_ws/srccatkin_create_pkglearning_communicationroscpprospystd_msgsstd_srvscdlearning_communication/srcgeditstring_server.cppROS服務(wù)通信編程如何實現(xiàn)一個服務(wù)器：1）初始化ROS節(jié)點；2）創(chuàng)建Server實例；3）循環(huán)等待服務(wù)請求，進(jìn)入回調(diào)函數(shù)；4）在回調(diào)函數(shù)中完成服務(wù)功能的處理，并反饋應(yīng)答數(shù)據(jù)。ROS服務(wù)通信編程如何實現(xiàn)一個客戶端：1）初始化ROS節(jié)點；2）創(chuàng)建一個Client實例；3）發(fā)布服務(wù)請求數(shù)據(jù)；4）等待Server處理之后的應(yīng)答結(jié)果。ROS服務(wù)通信編程add_executable(string_serversrc/string_server.cpp)target_link_libraries(string_server${catkin_LIBRARIES})add_executable(string_clientsrc/string_client.cpp)target_link_libraries(string_client${catkin_LIBRARIES})ROS服務(wù)通信編程cd~/catkin_wscatkin_makesourcedevel/setup.bashroscorerosrunlearning_communicationstring_serverrosrunlearning_communicationstring_client1.按照固定格式創(chuàng)建srv文件在功能包下新建srv文件夾，新建文件AddTwoInts.srv，并在該文件中寫入如下信息：#客戶端請求時發(fā)送的兩個數(shù)字int32num1int32num2---#服務(wù)器響應(yīng)發(fā)送的數(shù)據(jù)int32sum自定義srv服務(wù)通信示例自定義srv服務(wù)通信示例本例中，客戶端提交兩個整數(shù)至服務(wù)端，服務(wù)端接收請求后完成求和運算，并返回結(jié)果到客戶端。自定義srv服務(wù)通信示例自定義srv服務(wù)通信示例2.修改package.xml和CMakeLists.txt文件內(nèi)容在package.xml中添加功能包依賴<build_depend>message_generation</build_depend><exec_depend>message_runtime</exec_depend>在CMakeLists.txt添加編譯選項find_package(catkinREQUIREDCOMPONENTSroscpprospystd_msgsstd_srvsmessage_generation)#需要加入message_generation，必須有std_msgsadd_service_files(FILESAddTwoInts.srv)generate_messages(DEPENDENCIESstd_msgs)3.編譯生成中間文件自定義srv服務(wù)通信示例自定義srv服務(wù)通信示例如何實現(xiàn)一個服務(wù)器（AddTwoInts_Server.cpp)：1）初始化ROS節(jié)點；2）創(chuàng)建Server實例；3）循環(huán)等待服務(wù)請求，進(jìn)入回調(diào)函數(shù)；4）在回調(diào)函數(shù)中完成服務(wù)功能的處理，并反饋應(yīng)答數(shù)據(jù)。自定義srv服務(wù)通信示例自定義srv服務(wù)通信示例如何實現(xiàn)一個客戶端（AddTwoInts_Client.cpp)：1）初始化ROS節(jié)點；2）創(chuàng)建一個Client實例；3）發(fā)布服務(wù)請求數(shù)據(jù)；4）等待Server處理之后的應(yīng)答結(jié)果。自定義srv服務(wù)通信示例add_executable(AddTwoInts_Serversrc/AddTwoInts_Server.cpp)target_link_libraries(AddTwoInts_Server${catkin_LIBRARIES})add_dependencies(AddTwoInts_Server${PROJECT_NAME}_gencpp)add_executable(AddTwoInts_Clientsrc/AddTwoInts_Client.cpp)target_link_libraries(AddTwoInts_Client${catkin_LIBRARIES})add_dependencies(AddTwoInts_Client${PROJECT_NAME}_gencpp)CMakeLists.txt配置文件自定義srv服務(wù)通信示例cd~/catkin_wscatkin_makesourcedevel/setup.bashroscorerosrunlearning_communicationAddTwoInts_Serverrosrunlearning_communicationAddTwoInts_Client12ROS中自定義服務(wù)的文件夾名稱為（

）msgsrvlaunchrossrvABCD提交單選題1分參數(shù)服務(wù)器05CATALOGUE參數(shù)服務(wù)器也可以說是特殊的“通信方式”。參數(shù)服務(wù)器在ROS中主要用于實現(xiàn)不同節(jié)點之間的數(shù)據(jù)共享。參數(shù)服務(wù)器的維護(hù)方式非常的簡單靈活，總的來講有三種方式：命令行參數(shù)設(shè)置、launch文件內(nèi)讀寫和node源碼。參數(shù)服務(wù)器參數(shù)服務(wù)器機(jī)制1.命令行參數(shù)設(shè)置使用命令行來設(shè)置參數(shù)服務(wù)，主要通過rosparam命令來進(jìn)行各種操作設(shè)置。rosparam能夠存儲并操作ROS參數(shù)服務(wù)器（ParameterServer）上的數(shù)據(jù)。參數(shù)服務(wù)器能夠存儲整型、浮點、布爾、字符串、字典和列表等數(shù)據(jù)類型。參數(shù)服務(wù)器rosparam命令rosparam命令作用rosparamsetparam_keyparam_value設(shè)置參數(shù)rosparamgetparam_key顯示參數(shù)rosparamloadfile_name從文件加載參數(shù)rosparamdumpfile_name保存參數(shù)到文件rosparamdelete刪除參數(shù)rosparamlist列出參數(shù)名稱2.launch文件內(nèi)讀寫參數(shù)launch文件中有很多標(biāo)簽，而與參數(shù)服務(wù)器相關(guān)的標(biāo)簽只有兩個，一個是<param>，另一個是<rosparam>。示例如下：參數(shù)服務(wù)器<!--直接定義參數(shù)并賦值--><paramname="velodyne_frame_id"type="string"value="velodyne"/><!--定義參數(shù)并通過arg給參數(shù)賦值--><argname="velodyne_frame_id"default="velodyne"/><paramname="velodyne_frame_id"type="string"value="$(argvelodyne_frame_id)"/>3.節(jié)點源碼內(nèi)進(jìn)行讀寫參數(shù)除了上述最常用的兩種讀寫參數(shù)服務(wù)器的方法，還有一種就是修改ROS的源碼，也就是利用API來對參數(shù)服務(wù)器進(jìn)行操作。C++節(jié)點中實現(xiàn)參數(shù)服務(wù)器的讀寫有兩套API系統(tǒng)。參數(shù)服務(wù)器（1）ros::NodeHandle，該方式的示例如下：

//創(chuàng)建ros節(jié)點句柄ros::NodeHandlenh;stringnode_param;std::vector<std::string>param_names;

//新增參數(shù)到參數(shù)服務(wù)器中nh.setParam("param_1",1.0);nh.param<std::string>("param_2",node_param,"hahaha");參數(shù)服務(wù)器（2）ros::param，相關(guān)示例如下：

stringnode_param;std::vector<std::string>param_names;ros::param::set("param_1",1.0);node_param=ros::param::param("param_2","hahaha");//其他功能ros::param::getParamNames(param_names);ros::param::has("param_2");ros::param::search("param_2",node_param);課程作業(yè)使用海龜仿真器，完成以下編程作業(yè)：1.創(chuàng)建一個節(jié)點，在其中實現(xiàn)一個訂閱者和一個發(fā)布者，完成以下功能：

發(fā)布者：發(fā)布海龜速度指令，讓海龜圓周運動

訂閱者：訂閱海龜?shù)奈恢眯畔?，并在終端中周期打印輸出2.創(chuàng)建另外一個節(jié)點，在其中實現(xiàn)一個客戶端，完成以下功能：

客戶端：請求海龜誕生的服務(wù)，在仿真器中產(chǎn)生一只新的海龜THANKS感謝觀看第4章 ROS運行管理目錄contentsROS節(jié)點運行管理ROS工作空間覆蓋ROS節(jié)點重名ROS話題名稱設(shè)置ROS參數(shù)名稱設(shè)置Launch文件綜合案例ROS節(jié)點運行管理01CATALOGUEROS節(jié)點運行管理ROS使用多進(jìn)程（節(jié)點）的分布式框架，一個完整的ROS系統(tǒng)可能出現(xiàn)如下情形：

可能包含多臺主機(jī)；每臺主機(jī)上有多個工作空間；每個工作空間中又包含多個功能包；每個功能包包含多個節(jié)點，不同的節(jié)點都有自己的節(jié)點名稱；每個節(jié)點可能還會設(shè)置一個或多個話題。ROS節(jié)點運行管理—launch文件launch文件是一個XML格式的文件，可以啟動本地和遠(yuǎn)程的多個節(jié)點，還可以在參數(shù)服務(wù)器中設(shè)置參數(shù)。其作用是簡化節(jié)點的配置與啟動，提高ROS程序的啟動效率。

<launch><nodepkg="learning_communication"type="person_subscriber"name="talker"/><nodepkg="learning_communication"type="person_publisher"name="listener"/></launch>調(diào)用launch文件新建launch文件roslaunchlearning_launchdemo.launch注意：roslaunch命令執(zhí)行l(wèi)aunch文件時，首先會判斷是否啟動了roscore。如果已經(jīng)啟動，則不再啟動，否則，會自動調(diào)用roscore。launch文件標(biāo)簽<launch>標(biāo)簽是所有l(wèi)aunch文件的根標(biāo)簽，充當(dāng)其他標(biāo)簽的容器，文件中的其他內(nèi)容都必須放在這個標(biāo)簽中。<node>標(biāo)簽用于指定ROS節(jié)點，是最常見的標(biāo)簽，需要注意的是roslaunch命令不能保證按照node的聲明順序來啟動節(jié)點（節(jié)點的啟動是多進(jìn)程的）。1.屬性pkg=“包名”：節(jié)點所在的功能包名稱type="nodeType"：節(jié)點的可執(zhí)行文件名稱name="nodeName"：節(jié)點運行時的名稱（在ROS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲泄?jié)點的名稱）args="xxxxxxxxx"（可選）：將參數(shù)傳遞給節(jié)點2.子級標(biāo)簽env環(huán)境變量設(shè)置remap重映射節(jié)點名稱rosparam參數(shù)設(shè)置param參數(shù)設(shè)置launch文件標(biāo)簽<include>標(biāo)簽用于將另一個xml格式的launch文件導(dǎo)入到當(dāng)前文件中，類似C語言中的頭文件包含。1.屬性file="$(find功能包名)/xxx/xxx.launch"：要包含的文件路徑ns="xxx"（可選）：在指定命名空間導(dǎo)入文件2.子級標(biāo)簽env環(huán)境變量設(shè)置arg將參數(shù)傳遞給被包含的文件launch文件標(biāo)簽<remap>標(biāo)簽用于重映射ROS計算圖資源的命名。用戶不需要修改已有功能包的接口，只需要將接口名稱重映射，取一個別名，這樣系統(tǒng)就能識別該接口。屬性from="xxx"：原命名to="yyy"：映射之后的命名比如turtlebot的鍵盤控制節(jié)點發(fā)布速度指令話題是/turtlebot/cmd_vel，但是如果當(dāng)前機(jī)器人訂閱的速度控制話題是/cmd_vel，這時使用<remap>就可以輕松解決問題，實現(xiàn)代碼如下：<remapfrom="/turtelbot/cmd_vel"to="/cmd_vel"/>launch文件標(biāo)簽<param>標(biāo)簽主要用來在參數(shù)服務(wù)器上設(shè)置參數(shù)，參數(shù)源可以在標(biāo)簽中通過value指定，也可以通過外部文件加載，在<node>標(biāo)簽中時，相當(dāng)于私有命名空間。launch文件執(zhí)行后，參數(shù)值就加載到ROS的參數(shù)服務(wù)器上。屬性name="命名空間/參數(shù)名"：參數(shù)名稱，可以包含命名空間value="xxx"（可選）：定義參數(shù)值，如果此處省略，必須指定外部文件作為參數(shù)源type="str|int|double|bool|yaml"（可選）：指定參數(shù)類型，如果未指定，roslaunch會嘗試確定參數(shù)類型launch文件標(biāo)簽<rosparam>標(biāo)簽可以將YAML格式文件中的參數(shù)全部導(dǎo)入到ROS參數(shù)服務(wù)器中，或?qū)?shù)導(dǎo)出到Y(jié)AML文件，也可以用來刪除參數(shù)，<rosparam>標(biāo)簽在<node>標(biāo)簽中時被視為私有標(biāo)簽。屬性command="load|dump|delete"（可選，默認(rèn)load）：加載、導(dǎo)出或刪除參數(shù)file="$(findxxxxx)/xxx/yyy...."：加載或?qū)С龅降膟aml文件param="參數(shù)名稱"ns="命名空間"(可選)launch文件標(biāo)簽<arg>標(biāo)簽是用于動態(tài)傳參，類似于函數(shù)的參數(shù)，僅限于launch文件使用，便于launch文件的重構(gòu)，與ROS節(jié)點內(nèi)部的實現(xiàn)沒有關(guān)系。1.屬性name="參數(shù)名稱"：default="默認(rèn)值"（可選）value="數(shù)值"（可選）：不可以與default并存doc="描述"：參數(shù)說明2.示例設(shè)置argument使用<arg>標(biāo)簽元素，語法如下：<argname="arg-name"default="arg-value"/>launch文件中需要使用argument時，可以使用如下方式調(diào)用：<paramname="foo"value="$(argarg-name)"/><nodename="node"pkg="package"type="type"args="$(argarg-name)"/>ROS工作空間覆蓋02CATALOGUEROS工作空間覆蓋所謂工作空間覆蓋，是指在不同工作空間中，存在同名功能包的情形。（1）新建工作空間A與工作空間B，兩個工作空間中都創(chuàng)建turtlesim功能包。（2）在~/.bashrc文件下追加當(dāng)前工作空間的bash格式如下：source/home/用戶/路徑/工作空間A/devel/setup.bashsource/home/用戶/路徑/工作空間B/devel/setup.bash（3）在終端中輸入命令source.bashrc，加載環(huán)境變量。（4）查看ROS環(huán)境環(huán)境變量echo$ROS_PACKAGE_PATH。結(jié)果：自定義工作空間B：自定義空間A：系統(tǒng)內(nèi)置空間（5）使用命令roscdturtlesim，則此時會進(jìn)入自定義工作空間B。出現(xiàn)上述結(jié)果的原因如下：設(shè)置時需要遵循一定的原則：ROS_PACKAGE_PATH中的值和.bashrc的配置順序相反--->后配置的優(yōu)先級更高。ROS節(jié)點重名03CATALOGUEROS節(jié)點重名場景：ROS中創(chuàng)建的節(jié)點是有名稱的，C++初始化節(jié)點時通過API:ros::init(argc,argv,"xxxx")來定義節(jié)點名稱，在Python中初始化節(jié)點則通過rospy.init_node("yyyy")來定義節(jié)點名稱。在ROS的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，是不可以出現(xiàn)重名的節(jié)點的，在ROS中如果啟動重名節(jié)點的話，之前已經(jīng)存在的節(jié)點會被直接關(guān)閉。[WARN][1578812836.351049332]:Shutdownrequestreceived.[WARN][1578812836.351207362]:Reasongivenforshutdown:[newnoderegisteredwithsamename]rosrun設(shè)置命名空間與重映射1.rosrun設(shè)置命名空間語法：rosrun功能包名

節(jié)點名__ns:=新名稱rosrunturtlesimturtlesim_node__ns:=/xxxrosrunturtlesimturtlesim_node__ns:=/yyy這時會發(fā)現(xiàn)兩個節(jié)點都可以正常運行。再通過運行rosnodelist查看節(jié)點信息，顯示結(jié)果為：/xxx/turtlesim/yyy/turtlesimrosrun設(shè)置命名空間與重映射3.rosrun命名空間與名稱重映射疊加語法：rosrun功能包名

節(jié)點名__ns:=新名稱__name:=新名稱具體案例如下：rosrunturtlesimturtlesim_node__ns:=/xxx__name:=tn運行rosnodelist查看節(jié)點信息，其顯示結(jié)果為：/xxx/tn2.rosrun名稱重映射名稱重映射即為節(jié)點起別名，其語法格式為：rosrun功能包名

節(jié)點名__name:=新名稱具體案例：rosrunturtlesimturtlesim_node__name:=turtle1或rosrunturtlesimturtlesim_node/turtlesim:=turtle1rosrunturtlesimturtlesim_node__name:=turtle2或rosrunturtlesimturtlesim_node/turtlesim:=turtle2同樣兩個節(jié)點都可以運行，使用rosnodelist查看節(jié)點信息，結(jié)果如下：/turtle1/turtle2launch文件設(shè)置命名空間與重映射前面章節(jié)介紹launch文件的使用語法時，在<node>標(biāo)簽中有兩個屬性：name和ns，二者分別是用于實現(xiàn)名稱重映射與命名空間設(shè)置的。使用launch文件方式來設(shè)置命名空間與名稱重映射相對來說比較簡單。下面是launch文件設(shè)置命名空間與名稱重映射的示例。<launch><nodepkg="turtlesim"type="turtlesim_node"name="turtle1"/><nodepkg="turtlesim"type="turtlesim_node"name="turtle2"/><nodepkg="turtlesim"type="turtlesim_node"name="turtle1"ns="hello"/></launch>在<node>標(biāo)簽中，name屬性是必須要的，而ns可選。運行上述launch文件后，使用rosnodelist命令查看節(jié)點信息，則顯示結(jié)果為：/turtle1/turtle2/turtle1/hello編碼設(shè)置命名空間與重映射如果使用自定義節(jié)點實現(xiàn)方式，那么可以更靈活地設(shè)置命名空間與重映射。1.C++實現(xiàn)重映射核心代碼為：ros::init(argc,argv,"zhangsan",ros::init_options::AnonymousName);2.C++實現(xiàn)命名空間核心代碼如下：std::map<std::string,std::string>map;map["__ns"]="xxxx";ros::init(map,"wangqiang");3.Python實現(xiàn)重映射核心代碼：rospy.init_node("lisi",anonymous=True)ros話題名稱設(shè)置04CATALOGUEros話題名稱設(shè)置在ROS中節(jié)點名稱可能出現(xiàn)相同名字的情況，同理，話題名稱也可能重名。

解決策略與節(jié)點名稱重名類似，也是使用名稱重映射或為名稱添加前綴。根據(jù)前綴不同，話題名稱可以分為全局、相對、和私有三種類型。全局（參數(shù)名稱直接參考ROS系統(tǒng)，與節(jié)點命名空間平級）相對（參數(shù)名稱參考的是節(jié)點的命名空間，與節(jié)點名稱平級）私有（參數(shù)名稱參考節(jié)點名稱，是節(jié)點名稱的子級）名稱重映射是為名稱起別名，為名稱添加前綴，實現(xiàn)起來比節(jié)點重名更復(fù)雜一點，不單是使用命名空間作為前綴、還可以使用節(jié)點名稱做為前綴。兩種策略的實現(xiàn)有以下三種途徑：1）rosrun命令；2）launch文件；3）編碼實現(xiàn)。rosrun設(shè)置話題重映射rosrun名稱重映射語法：rorun功能包名

節(jié)點名

話題名:=新話題名稱實現(xiàn)teleop_twist_keyboard命令與小海龜顯示節(jié)點通信方案有以下兩種。1.方案一將teleop_twist_keyboard節(jié)點的話題設(shè)置為/turtle1/cmd_vel啟動鍵盤控制節(jié)點：rosrunteleop_twist_keyboardteleop_twist_keyboard.py/cmd_vel:=/turtle1/cmd_vel啟動小海龜顯示節(jié)點：rosrunturtlesimturtlesim_node則二者可以實現(xiàn)正常通信。2.方案二將小海龜顯示節(jié)點的話題設(shè)置為/cmd_vel啟動鍵盤控制節(jié)點：rosrunteleop_twist_keyboardteleop_twist_keyboard.py啟動小海龜顯示節(jié)點：rosrunturtlesimturtlesim_node/turtle1/cmd_vel:=/cmd_vel則二者同樣可以實現(xiàn)正常通信。launch文件設(shè)置話題重映射launch文件設(shè)置話題重映射語法如下：<nodepkg="xxx"type="xxx"name="xxx"><remapfrom="原話題"to="新話題"/></node>實現(xiàn)teleop_twist_keyboard節(jié)點與小海龜顯示節(jié)點通信方案有以下兩種。1.方案一將teleop_twist_keyboard節(jié)點的話題設(shè)置為/turtle1/cmd_vel<launch><nodepkg="turtlesim"type="turtlesim_node"name="t1"/><nodepkg="teleop_twist_keyboard"type="teleop_twist_keyboard.py"name="key"><remapfrom="/cmd_vel"to="/turtle1/cmd_vel"/></node></launch>這樣可以實現(xiàn)二者的正常通信。launch文件設(shè)置話題重映射2.方案二將小海龜顯示節(jié)點的話題設(shè)置為/cmd_vel<launch><nodepkg="turtlesim"type="turtlesim_node"name="t1"><remapfrom="/turtle1/cmd_vel"to="/cmd_vel"/></node><nodepkg="teleop_twist_keyboard"type="teleop_twist_keyboard.py"name="key"/></launch>同樣可以實現(xiàn)二者的正常通信。編碼設(shè)置話題重映射演示準(zhǔn)備：（1）初始化節(jié)點，設(shè)置一個節(jié)點名稱；ros::init(argc,argv,"hello")（2）設(shè)置不同類型的話題。（3）啟動節(jié)點時，傳遞一個__ns:=xxx。（4）節(jié)點啟動后，使用rostopic查看話題信息。1）全局名稱格式：以“/”開頭的名稱，和節(jié)點名稱無關(guān)比如：/xxx/yyy/zzz示例1：ros::Publisherpub=nh.advertise<std_msgs::String>("/chatter",1000);結(jié)果1：/chatter示例2：ros::Publisherpub=nh.advertise<std_msgs::String>("/chatter/money",1000);結(jié)果2：/chatter/money編碼設(shè)置話題重映射2）相對名稱格式：非“/”開頭的名稱，參考命名空間（與節(jié)點名稱平級）來確定話題名稱示例1：ros::Publisherpub=nh.advertise<std_msgs::String>("chatter",1000);結(jié)果1：xxx/chatter示例2：ros::Publisherpub=nh.advertise<std_msgs::String>("chatter/money",1000);結(jié)果2：xxx/chatter/money編碼設(shè)置話題重映射3）私有名稱格式：以“~”開頭的名稱示例1：ros::NodeHandlenh("~");ros::Publisherpub=nh.advertise<std_msgs::String>("chatter",1000);結(jié)果1：/xxx/hello/chatter示例2：ros::NodeHandlenh("~");ros::Publisherpub=nh.advertise<std_msgs::String>("chatter/money",1000);結(jié)果2：/xxx/hello/chatter/money注：當(dāng)使用“~”，而話題名稱又以“/”開頭時，那么話題名稱是絕對的ros參數(shù)名稱設(shè)置05CATALOGUEros參數(shù)名稱設(shè)置

在ROS中的節(jié)點名稱、話題名稱可能出現(xiàn)同名的情況，同理，參數(shù)名稱也可能重名。

為了避免參數(shù)重名，通常都是采用為參數(shù)名添加前綴的方式，其實現(xiàn)方式類似于話題名稱，有全局、相對和私有三種類型。

全局（參數(shù)名稱直接參考ROS系統(tǒng)，與節(jié)點命名空間平級）；

相對（參數(shù)名稱參考的是節(jié)點的命名空間，與節(jié)點名稱平級）；

私有（參數(shù)名稱參考節(jié)點名稱，是節(jié)點名稱的子級）。

設(shè)置參數(shù)的方式同樣有三種方式：rosrun命令、launch文件、編碼實現(xiàn)。rosrun設(shè)置參數(shù)rosrun在啟動節(jié)點時，也可以設(shè)置參數(shù)。語法：rosrun功能包名

節(jié)點名稱_參數(shù)名:=參數(shù)值啟動小海龜顯示節(jié)點，并設(shè)置參數(shù)A=100，語句為：rosrunturtlesimturtlesim_node_A:=100通過運行rosparamlist查看節(jié)點信息，結(jié)果顯示為：/turtlesim/A/turtlesim/background_b/turtlesim/background_g/turtlesim/background_r結(jié)果顯示參數(shù)A前綴節(jié)點名稱，也就是說rosrun執(zhí)行設(shè)置參數(shù)，參數(shù)名使用的是

私有模式。launch文件設(shè)置參數(shù)

通過launch文件設(shè)置參數(shù)時，可以在<node>標(biāo)簽外，或<node>標(biāo)簽中通過<param>或<rosparam>來設(shè)置參數(shù)。在<node>標(biāo)簽外設(shè)置的參數(shù)是全局性質(zhì)的，參考的是“/”，在<node>標(biāo)簽中設(shè)置的參數(shù)是私有性質(zhì)的，參考的是/命名空間/節(jié)點名稱。以<param>標(biāo)簽為例設(shè)置參數(shù)如下：<launch><paramname="p1"value="100"/><nodepkg="turtlesim"type="turtlesim_node"name="turtle1"><paramname="p2"value="100"/></node></launch>通過運行rosparamlist命令查看節(jié)點信息，其結(jié)果為：/p1/turtle1/p2編碼設(shè)置參數(shù)使用C++方式時，可以使用ros::param或者ros::NodeHandle來設(shè)置參數(shù)。1）ros::param設(shè)置參數(shù)設(shè)置參數(shù)調(diào)用的API是ros::param::set，該函數(shù)中，參數(shù)1傳入?yún)?shù)名稱，參數(shù)2是傳入?yún)?shù)值，參數(shù)1中設(shè)置參數(shù)名稱時，如果以“/”開頭，那么就是全局參數(shù)，如果以“~”開頭，那么就是私有參數(shù)，既不以“/”也不以“~”開頭，那么就是相對參數(shù)。代碼示例如下：ros::param::set("/set_A",100);//全局參數(shù)，和命名空間以及節(jié)點名稱無關(guān)ros::param::set("set_B",100);//相對參數(shù)，參考命名空間ros::param::set("~set_C",100);//私有參數(shù)，參考命名空間與節(jié)點名稱運行時，假設(shè)設(shè)置的命名空間為xxx，節(jié)點名稱為yyy，通過執(zhí)行rosparamlist命令查看結(jié)果為：/set_A/xxx/set_B/xxx/yyy/set_C編碼設(shè)置參數(shù)2）ros::NodeHandle設(shè)置參數(shù)使用ros::NodeHandle方式設(shè)置參數(shù)時，首先需要創(chuàng)建NodeHandle對象，然后調(diào)用該對象的setParam函數(shù)，該函數(shù)參數(shù)1為參數(shù)名，參數(shù)2為要設(shè)置的參數(shù)值，如果參數(shù)名以“/”開頭，那么就是全局參數(shù)，如果參數(shù)名不以“/”開頭，那么，該參數(shù)是相對參數(shù)還是私有參數(shù)與NodeHandle對象有關(guān)，如果NodeHandle對象創(chuàng)建時是調(diào)用的默認(rèn)的無參構(gòu)造，那么該參數(shù)是相對參數(shù)，如果NodeHandle對象創(chuàng)建時是使用ros::NodeHandlenh("~")，那么該參數(shù)就是私有參數(shù)。代碼示例如下：ros::NodeHandlenh;nh.setParam("/nh_A",100);//全局參數(shù)，和命名空間以及節(jié)點名稱無關(guān)nh.setParam("nh_B",100);//相對參數(shù)，參考命名空間ros::NodeHandlenh_private("~");nh_private.setParam("nh_C",100);//私有參數(shù)，參考命名空間與節(jié)點名稱運行時，假設(shè)設(shè)置的命名空間為xxx，節(jié)點名稱為yyy，運行rosparamlist命令查看結(jié)果為：/nh_A/xxx/nh_B/xxx/yyy/nh_Claunch文件綜合案例06CATALOGUElaunch文件綜合案例

以小海龜為案例，綜合param標(biāo)簽、rosparam標(biāo)簽、arg標(biāo)簽、多節(jié)點啟動設(shè)置來看看如何在launch文件中使用這些標(biāo)簽。在launch文件夾中新建turtlesim_parameter_config.launch文件，并在該文件中輸入如下信息。<launch><paramname="/turtle_number"value="2"/><argname="TurtleName1"default="Turtle1"/><argname="TurtleName2"default="Turtle2"/><nodepkg="turtlesim"type="turtlesim_node"name="turtlesim_node"> <paramname="turtle_name1"value="$(argTurtleName1)"/> <paramname="turtle_name2"value="$(argTurtleName2)"/> <rosparamfile="$(findlearning_launch)/config/param.yaml"command="load"/></node><nodepkg="turtlesim"type="turtle_teleop_key"name="turtle_teleop_key"output="screen"/></launch>launch文件綜合案例

運行l(wèi)aunch文件后，再執(zhí)行rosparamlist查看參數(shù)加載情況及執(zhí)行rosparamget查看參數(shù)值，其結(jié)果如下圖所示。以下哪種方式不能設(shè)置參數(shù)（

）rosrun設(shè)置set設(shè)置launch文件設(shè)置編碼設(shè)置ABCD提交單選題1分以下哪個選項不屬于ros話題類型（

）全局局部相對私有ABCD提交單選題1分THANKS感謝觀看第5章ROS常用組件工具目錄contentsTF坐標(biāo)變換Gazebo工具RViz工具rosbag錄制和回放數(shù)據(jù)rqt工具rosbridgeTF坐標(biāo)變換01CATALOGUETF坐標(biāo)標(biāo)變換TF坐標(biāo)標(biāo)變換TF功能包能干什么？1）五秒鐘之前，機(jī)器人頭部坐標(biāo)系相對于全局坐標(biāo)系的關(guān)系是什么樣的？2）機(jī)器人夾取的物體相對于機(jī)器人中心坐標(biāo)系的位置在哪里？3）機(jī)器人中心坐標(biāo)系相對于全局坐標(biāo)系的位置在哪里？TF坐標(biāo)變換如何實現(xiàn)？1）廣播TF變換2）監(jiān)聽TF變換TF坐標(biāo)標(biāo)變換機(jī)器人機(jī)器人的本體坐標(biāo)系與雷達(dá)坐標(biāo)系坐標(biāo)系之間的數(shù)據(jù)變換TF坐標(biāo)標(biāo)變換—靜態(tài)坐標(biāo)變換

當(dāng)坐標(biāo)系之間的相對位置固定時，那么所需參數(shù)也是固定的:父系坐標(biāo)名稱、子級坐標(biāo)系名稱、x偏移量、y偏移量、z偏移量、x翻滾角度、y俯仰角度、z偏航角度，實現(xiàn)邏輯相同，參數(shù)不同，ROS系統(tǒng)已經(jīng)封裝好了專門的節(jié)點，使用方式如下：rosruntf2_rosstatic_transform_publisherx偏移量y偏移量z偏移量z偏航角度y俯仰角度x翻滾角度

父級坐標(biāo)系

子級坐標(biāo)系示例：rosruntf2_rosstatic_transform_publisher0.200.5000/baselink/laserTF坐標(biāo)標(biāo)變換—動態(tài)坐標(biāo)變換

動態(tài)坐標(biāo)變換，是指兩個坐標(biāo)系之間的相對位置是變化的。下面以小海龜跟隨實驗案例來演示動態(tài)坐標(biāo)變換過程。如何實現(xiàn)一個tf廣播器1）定義TF廣播器(TransformBroadcaster)2）創(chuàng)建坐標(biāo)變換值