機(jī)器人操作系統(tǒng)ROS原理及應(yīng)用 課件 09 ROS文件系統(tǒng)與包管理工具

ROS文件系統(tǒng)與包管理

一、ROS文件系統(tǒng)

二、ROS包管理

三、操作示例2024/11/292ROS文件系統(tǒng)一、ROS文件系統(tǒng)ROS的工程結(jié)構(gòu)，也就是ROS的文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，是ROS軟件開發(fā)項(xiàng)目的組織形式2024/11/294ROS文件系統(tǒng)也叫catkin工作空間Catkin工作空間是創(chuàng)建、修改、編譯catkin軟件包的目錄。catkin的工作空間，里面存放著ROS的各種項(xiàng)目工程，便于系統(tǒng)組織管理調(diào)用。在可視化圖形界面里是一個(gè)文件夾。build和devel目錄由catkin系統(tǒng)自動(dòng)生成、管理，我們?nèi)粘５拈_發(fā)一般不會(huì)去涉及2024/11/295ROS工作區(qū)/工作區(qū)開發(fā)中主要用到的是src文件夾我們編寫的ROS程序、網(wǎng)上下載的ROS源代碼包都存放在這里。在編譯時(shí)，catkin編譯系統(tǒng)會(huì)遞歸的查找和編譯src/下的每一個(gè)源代碼包因此也可以把幾個(gè)源代碼包放到同一個(gè)文件夾下2024/11/296ROS工作空間/工作區(qū)mkdir-p~/mycatkin_ws/srccd~/mycatkin_wscatkin_makesource~/mycatkin_ws/devel/setup.bash

第一行代碼直接創(chuàng)建了第二層級(jí)的文件夾src，這也是存放ROS軟件包的地方。第二行代碼進(jìn)入工作空間第三行代碼執(zhí)行catkin_make初始化（編譯軟件包）catkin_make必須在工作空間目錄執(zhí)行，在其他路徑下編譯不會(huì)成功

第四行代碼刷新環(huán)境，使得系統(tǒng)能夠找到剛才編譯生成的ROS可執(zhí)行文件一般緊跟著要source刷新環(huán)境，這個(gè)細(xì)節(jié)比較容易遺漏，致使后面出現(xiàn)可執(zhí)行文件無法打開等錯(cuò)誤

2024/11/297創(chuàng)建并初始化ROS工作空間一個(gè)軟件包（package)下常見的文件、路徑有：

├──CMakeLists.txt #package的編譯規(guī)則(必須)

├──package.xml #package的描述信息(必須)

├──src/ #源代碼文件

├──include/ #C++頭文件

├──scripts/ #可執(zhí)行腳本

├──msg/ #自定義消息

├──srv/ #自定義服務(wù)

├──models/ #3D模型文件

├──urdf/ #urdf文件

├──launch/ #launch文件2024/11/298軟件包（package）結(jié)構(gòu)一個(gè)軟件包（package)下常見的文件、路徑有：

├──CMakeLists.txt #軟件包的編譯規(guī)則(必須)

├──package.xml #軟件包的描述信息(必須)最簡單的包只有這兩個(gè)文件

2024/11/299軟件包（package）結(jié)構(gòu)CMakeLists.txt文件規(guī)定了這個(gè)軟件包（package）要依賴哪些軟件包（package），要編譯生成哪些目標(biāo)，如何編譯等等流程。

CMakeLists.txt非常重要！??！它指定了由源碼到目標(biāo)文件的規(guī)則，catkin編譯系統(tǒng)在工作時(shí)首先會(huì)找到每個(gè)軟件包（package）下的CMakeLists.txt，然后按照規(guī)則來編譯構(gòu)建。必須掌握CMakeLists.txt基本修改方法?。?！通常的做法是在系統(tǒng)生成的模板文件上修改2024/11/2910CMakeLists.txt文件cmake_minimum_required() #CMake的版本號(hào)

project() #項(xiàng)目名稱

find_package() #找到編譯需要的其他package

catkin_python_setup() #打開catkin的PythonModule的支持

add_message_files() #添加自定義Message文件

add_service_files()

#添加自定義Service文件

add_action_files() #添加自定義Action文件

generate_message() #生成不同語言版本的msg/srv/action接口

catkin_package() #生成當(dāng)前package的cmake配置，供依賴本包的其他

軟件包調(diào)用

add_library() #生成庫

add_executable() #生成可執(zhí)行二進(jìn)制文件

add_dependencies()

#定義目標(biāo)文件依賴于其他目標(biāo)文件，確保其他目

標(biāo)已被構(gòu)建

target_link_libraries() #鏈接

catkin_add_gtest() #生成測試

install()

#安裝至本機(jī)

2024/11/2911CMakeLists.txt寫法package.xml也是一個(gè)catkin的package必備文件，它是這個(gè)軟件包的描述文件。2024/11/2912package.xmlpacakge.xml包含了package的名稱、版本號(hào)、內(nèi)容描述、維護(hù)人員、軟件許可、編譯構(gòu)建工具、編譯依賴、運(yùn)行依賴等信息。

實(shí)際上rospackfind、rosdep等命令之所以能快速定位和分析出package的依賴項(xiàng)信息，就是直接讀取了每一個(gè)pacakge中的package.xml文件。它為用戶提供了快速了解一個(gè)pacakge的渠道。

2024/11/2913package.xml的作用二、ROS包管理命令rospack獲取軟件包的有關(guān)信息。在本教程中，我們只涉及到rospack中find參數(shù)選項(xiàng)，該選項(xiàng)可以turtlesim用法：#rospackfind[包名稱]示例：$rospackfindroscpp返回軟件包的路徑信息2024/11/2915使用rospackroscd進(jìn)入ros軟件包目錄用法：#roscd

cd[包名稱]示例：$roscdroscpp進(jìn)入軟件包的路徑2024/11/2916使用roscdrosls列出軟件包的文件信息用法：#rosls[包名稱]示例：$rosls

turtlesim返回軟件包的路徑信息2024/11/2917使用rosls三、操作示例2024/11/2919示例一創(chuàng)建ROS工作空間如果catkin_ws目錄已經(jīng)存在，先刪除mkdir-p~/mycatkin_ws/srccd~/mycatkin_wscatkin_makesource~/mycatkin_ws/devel/setup.bashecho“source~/mycatkin_ws/devel/setup.bash”>>~/.bashrc2024/11/2920示例二導(dǎo)入ros軟件包1、創(chuàng)建工作空間2、下載軟件包（http://www.yzyfine.top/download/turtlesim.zip）3、放入工作空間的src目錄并解壓4、在工作空間運(yùn)行catkin_make命令編譯工作空間下的軟件包5、刷新環(huán)境變量source~/mycatkin_ws/devel/setup.bash6、運(yùn)行()roscorerosrunturtlesimturtlesim_noderosrunturtlesimdraw_square2024/11/2921示例三VScode編寫python測試程序1、進(jìn)入前面已經(jīng)創(chuàng)建的工作空間mycatkin_wscd~/mycatkin_ws2、啟動(dòng)vscodecode.3.編寫測試程序操作演示（1）創(chuàng)建包指定包名test，指定依賴roscpprospystd_msgs（2）創(chuàng)建scripts文件夾（存放python文件）2024/11/2922示例三VScode編寫python測試程序3.編寫測試程序操作演示（3）創(chuàng)建python文件#!/usr/bin/envpythonimportrospyif__name__=="__main__":rospy.init_node("mynode")rospy.loginfo("helloworld")2024/11/2923示例三VScode編寫python測試程序3.編寫測試程序操作演示（4）設(shè)置python文件權(quán)限，設(shè)置CMakelists.txt2024/11/29