１．常见命令汇总

小海龟的自由运动仿真
1.一个终端打开ｒｏｓ管理器

roscore

２．另一个终端打开ros的海龟节点，run一个新节点

rosrun turtlesim turtulesim_node

３添加一个控制命令输入

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

４　查看总体运行的节点情况

rqt_graph

可以看到由２个node组成，由键盘的控制端teleop_turtle　通过topic　即/turtle/cmd_vel　发送先关控制指令到　turtlesim来控制显示画面里面乌龟的游动．（左右控制专项，上下控制前进后退）

同时也记录一下常用的其他命令：

（１）rosnode

rosnode is a command-line tool for printing information about ROS Nodes.
打印节点信息
Commands:
	rosnode ping	test connectivity to node
	rosnode list	list active nodes
	rosnode info	print information about node
	rosnode machine	list nodes running on a particular machine or list machines
	rosnode kill	kill a running node
	rosnode cleanup	purge registration information of unreachable nodes

例如查看turtlesim这个节点的相关信息：

ztfmars@GL503:~$ rosnode info /turtlesim 

--------------------------------------------------------------------------------
Node [/turtlesim]
Publications: 
 * /rosout [rosgraph_msgs/Log]
 * /turtle1/color_sensor [turtlesim/Color]
 * /turtle1/pose [turtlesim/Pose]

Subscriptions: 
 * /turtle1/cmd_vel [geometry_msgs/Twist]

Services: 
 * /clear
 * /kill
 * /reset
 * /spawn
 * /turtle1/set_pen
 * /turtle1/teleport_absolute
 * /turtle1/teleport_relative
 * /turtlesim/get_loggers
 * /turtlesim/set_logger_level


contacting node http://GL503:36561/ ...
Pid: 15418
Connections:
 * topic: /rosout
    * to: /rosout
    * direction: outbound
    * transport: TCPROS
 * topic: /turtle1/cmd_vel
    * to: /teleop_turtle (http://GL503:33687/)
    * direction: inbound
    * transport: TCPROS

（２）rostopic

rostopic is a command-line tool for printing information about ROS Topics.
可以用来打印和发布相关话题内容
Commands:
	rostopic bw	display bandwidth used by topic
	rostopic delay	display delay of topic from timestamp in header
	rostopic echo	print messages to screen
	rostopic find	find topics by type
	rostopic hz	display publishing rate of topic    
	rostopic info	print information about active topic
	rostopic list	list active topics
	rostopic pub	publish data to topic
	rostopic type	print topic or field type

例如发布一条让海龟运动的指令（其实输入完了　…cmd_vel按下连续２次ｔａｂ可以自动不全）：

rostopic pub /turtle1/cmd_vel -r 10 geometry_msgs/Twist "linear:
  x: 0.0
  y: 0.0
  z: 0.0
angular:
  x: 0.0
  y: 0.0
  z: 0.0"

其中linear表示线速度，angular表示转动角度,-r表示一直发布（不加的话，就是只发布一次）后面是频率即　１０次/s．　ｒｏｓ里面默认的速度都是 m/s, 角度都是 rad/s

(3) rosservice
ros启动的相关服务的显示和控制

	Commands:
		rosservice args	print service arguments
		rosservice call	call the service with the provided args
		rosservice find	find services by service type
		rosservice info	print information about service
		rosservice list	list active services
		rosservice type	print service type
		rosservice uri	print service ROSRPC uri
Type rosservice <command> -h for more detailed usage, e.g. 'rosservice call -h'

例如在指定位置生成新海龟

rosservice call /spawn "x: 10.0
y: 8.0
theta: 0.0
name: 'turtule_new'"

（４）rosbag

Usage: rosbag <subcommand> [options] [args]
主要是用来储存和记录信息和操作数据
A bag is a file format in ROS for storing ROS message data. The rosbag command can record, replay and manipulate bags.

Available subcommands:
   check  	Determine whether a bag is playable in the current system, or if it can be migrated.
   compress  	Compress one or more bag files.
   decompress  	Decompress one or more bag files.
   filter  	Filter the contents of the bag.
   fix  	Repair the messages in a bag file so that it can be played in the current system.
   help  
   info  	Summarize the contents of one or more bag files.
   play  	Play back the contents of one or more bag files in a time-synchronized fashion.
   record  	Record a bag file with the contents of specified topics.
   reindex  	Reindexes one or more bag files.

For additional information, see http://wiki.ros.org/rosbag

( 5 ) rosrun

Usage: rosrun [–prefix cmd] [–debug] PACKAGE EXECUTABLE [ARGS]
rosrun will locate PACKAGE and try to find
an executable named EXECUTABLE in the PACKAGE tree.
If it finds it, it will run it with ARGS.
用来启动一个安装包下面可执行文件的命令,如果找到的话,就会送入ARGS参数.

２．工作空间

• 结构：
  src -> ｃ++源码所在位置；
  build-> 编译过程的中间文件所在位置；
  devel-> 开发过程中的中间文件或者可执行文件所在位置；
  install ->　最终发行的可执行文件所在的位置，可能会devel有重叠；
  - 创建工作空间
  注意：
  catkin_init_workspace　:
  初始化工作空间，是在src之中执行的，执行后会生成源文件的cmakelist.txt；　
  catkin_make　:
  编译命令是在根目录文件下执行的，即~/catkin_ws， 执行后会在根目录生成build,devel文件夹及其内部的编译文件;
  catkin_make install :
  最后的生成执行文件过程的执行，也是在根目录下，会生成install文件夹的话；
  source devel/setup.bash :
  让所有ＲＯＳ环境变量生效
  
• 创建功能包
  注意：
  创建功能包的过程都是在src文件夹之中，会在src文件夹之中生成功能包的文件夹．里面也是包括　include,src,cmakelist.txt,package.xml的一整套；
  catkin_make编译过程都是在根目录之中的．
  另外，每一个功能包里面都是存在cmakelist.txt(编译规则和内容定义)　和　packages.xml（编译依赖项，可以后期通过手动添加的）
  

３．publist话题发布

话题模型：

接上一章节内容：
（１）在建立工作空间之后，创建工作包．
注意添加上所使用的依赖项,例如本例子中需要使用ros的ｃ++包，消息发送，定位信息，turtle节点信息，所以就写上了roscpp, std_msg, geometry_msgs,turtlesim
（２）创建发布者代码
将相关代码命名为velocity_publisher.cpp, 放置在ros文件夹根目录/src/learning_topic/src之中

（３）配置cmaklist.txt
注意，此时的cmakelist.txt是新建的那个功能包里面的cmakelist.txt，即ros文件夹根目录/src/learning_topic/
在build表示的内容末尾增加如下２句：

add_executable(velocity_publisher src/velocity_publisher.cpp)
target_link_libraries(velocity_publisher ${catkin_LIBRARIES})

注意：编译完成之后，会在devel/lib之下发现安装包的可执行文件的文件夹 learning_topic，里面有编译生成的可执行文件velocity_publisher
（４）编译并且发布运行
注意：
编译一定是在你的ＲＯＳ项目的根目录哦！如果你要是发现learning_topic话题没有生效的话，再去执行一下soruce devel/setup.bash在本窗口,之后在本窗口执行运行发布命令的ｒｏｓ指令．
或者
直接将当前工程加入到shell环境里去

echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

注意：如果使用ｐｙｔｈｏｎ文件的话，就不用进行编译了，选择这个ｐｙｔｈｏｎ文件-> 右键->属性->可作为执行文件（画上勾），直接运行rosrun learning_topic xxx.py　即可运行

4. 自定义话题的发布和接受过程

4.1 问题描述

第3节演示的是向系统已有的一个节点(turtle_sim)系统里面根据已有的话题内容,发送固定内容.我们现在自定义2个节点(person_publisher / person_subscriber),通过一个自定义的话题(/person_info)来进行通信.
因为相关依赖包稍微有一点不同, 可以继续 第3节继续往下做. 或者重新新建一个功能包

case1: 完全重新做

(1) 首先建立ros空间,这个参照第2部分内容即可
(2) 复用前面的learning_tpic功能包,只是修改一下相关的packge.xml 和里面的cmaklist.txt;
并且在learning_tpic文件夹内,新建msg文件夹,并且在里面新建Person.msg文件.具体内容参见如下:
(3) 进入功能包learning_tpic\src文件夹,新建两个cpp文件person_publisher.cpp, person_subscriber.cpp
person_publisher.cpp:

/***********************************************************************
Copyright 2020 GuYueHome (www.guyuehome.com).
***********************************************************************/


/**
 * 该例程将发布/person_info话题，自定义消息类型learning_topic::Person
 */
 
#include <ros/ros.h>
#include "learning_topic/Person.h"

int main(int argc, char **argv)
{
    // ROS节点初始化
    ros::init(argc, argv, "person_publisher");

    // 创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;

    // 创建一个Publisher，发布名为/person_info的topic，消息类型为learning_topic::Person，队列长度10
    ros::Publisher person_info_pub = n.advertise<learning_topic::Person>("/person_info", 10);

    // 设置循环的频率
    ros::Rate loop_rate(1);

    int count = 0;
    while (ros::ok())
    {
        // 初始化learning_topic::Person类型的消息
    	learning_topic::Person person_msg;
		person_msg.name = "Tom";
		person_msg.age  = 18;
		person_msg.sex  = learning_topic::Person::male;

        // 发布消息
		person_info_pub.publish(person_msg);

       	ROS_INFO("Publish Person Info: name:%s  age:%d  sex:%d", 
				  person_msg.name.c_str(), person_msg.age, person_msg.sex);

        // 按照循环频率延时
        loop_rate.sleep();
    }

    return 0;
}

person_subscriber.cpp:

/***********************************************************************
Copyright 2020 GuYueHome (www.guyuehome.com).
***********************************************************************/

/**
 * 该例程将订阅/person_info话题，自定义消息类型learning_topic::Person
 */
 
#include <ros/ros.h>
#include "learning_topic/Person.h"

// 接收到订阅的消息后，会进入消息回调函数
void personInfoCallback(const learning_topic::Person::ConstPtr& msg)
{
    // 将接收到的消息打印出来
    ROS_INFO("Subcribe Person Info: name:%s  age:%d  sex:%d", 
			 msg->name.c_str(), msg->age, msg->sex);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    // 初始化ROS节点
    ros::init(argc, argv, "person_subscriber");

    // 创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;

    // 创建一个Subscriber，订阅名为/person_info的topic，注册回调函数personInfoCallback
    ros::Subscriber person_info_sub = n.subscribe("/person_info", 10, personInfoCallback);

    // 循环等待回调函数
    ros::spin();

    return 0;
}

(4) 在learning_tpic\cmakelist.txt修改一下编译规则:

(5) 在项目的根文件,编译整体功能包:

catkin_make

可以在编译文件夹devel/lib/learning_tpic中看到新生成的2个可执行文件, person_publisher, person_subscriber
(6) 运行编译环境生效,并且启动窗口执行

source devel/setup.bash

重启3个窗口,分别执行如下命令,开始收发指令:

roscore
rosrun learning_tpic person_subscriber
rosrun learning_tpic person_publisher

case2: 继续第3节往下做

(1) 创建ros空间,这个部分参照第2部分
(2) 创新新的功能包, new_topic

catkin_create_pkg new_topic roscpp rospy std_msgs geometry_msgs turtlesim message_generation

注意依赖项,只是增加了一个message_generatio

(3) 创建好了之后,进入功能包new_topic\src文件夹,新建两个cpp文件person_publisher.cpp, person_subscriber.cpp, 具体内容参照case1

(4) 在new_topic文件夹同样新建msg文件夹,在里面新建Persion.msg,参照case2

(5) 修改package.xml文件夹:

  <build_export_depend>message_generation</build_export_depend>
  <exec_depend>message_runtime</exec_depend>

(6) 修改new_topic\cmaklist.txt

################################################
## Declare ROS messages, services and actions ##
################################################
;;;;
#添加依赖项声明
add_message_files(FILES Person.msg)
generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)

###################################
## catkin specific configuration ##
###################################
## The catkin_package macro generates cmake config files for your package
## Declare things to be passed to dependent projects
## INCLUDE_DIRS: uncomment this if your package contains header files
## LIBRARIES: libraries you create in this project that dependent projects also need
## CATKIN_DEPENDS: catkin_packages dependent projects also need
## DEPENDS: system dependencies of this project that dependent projects also need
# 去掉注释项目内容,修改如下
catkin_package(
#  INCLUDE_DIRS include
  LIBRARIES new_topic
  CATKIN_DEPENDS geometry_msgs roscpp rospy std_msgs turtlesim message_runtime
#  DEPENDS system_lib
###########
## Build ##
###########
;;;;;
#添加独立话题（发送／接受方，话题是:person＿info）,设置编译的可执行文件，并且关联相关链接库／添加依赖项
add_executable(person_publisher_new src/person_publisher.cpp)
target_link_libraries(person_publisher_new ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_publisher_new ${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)

add_executable(person_subscriber_new src/person_subscriber.cpp)
target_link_libraries(person_subscriber_new ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_subscriber_new ${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)

(7) 在整体项目文件的根目录中执行编译命令:

catkin_make

可以在编译文件夹devel/lib/new_topic中看到新生成的2个可执行文件, person_publisher_new, person_subscriber_new
(8) 运行编译环境生效,并且启动窗口执行

source devel/setup.bash

重启3个窗口,分别执行如下命令,开始收发指令:

roscore
rosrun new_topic person_subscriber_new
rosrun new_topic person_publisher_new 

可以看到具体通信过程和信息:

前言

ROS2通过命令创建工作空间和功能包，vscode对ROS2的支持比ROS1少，不能直接在vscode中创建功能包，因此，ROS2主要是通过在终端中使用命令的方式创建和编译功能包。

一、创建工作空间

打开终端界面，通过命令mkdir -p xxx_ws/src创建一个ROS2工作空间。

二、创建功能包

cd进入工作空间中的src文件夹，通过以下命令来创建一个功能包：

ros2 pkg create --build-type ament_cmake YOUR_PAK_NAME --dependencies rclcpp std_msgs

此时能看到终端中打印了一堆提示内容，cd进入功能包目录，可以看到目录下多了CMakeLists.txt、include、src等文件，说明功能包已经被创建成功。

三、编译功能包

第二步已经将功能包创建完成了，此时我们需要对功能包进行编译，ROS1编译是通过catkin_make命令来编译，ROS2会有所不同，ROS2是通过colcon build命令对功能包进行编译，在输入该命令前需要返回到工作空间目录下。该命令会编译工作空间中的所有功能包，如果工程比较大，功能包比较多的时候，编译所有功能包会需要很长的时间，所有我们经常需要只编译工作空间中的一个功能包，可以使用以下命令来编译工作空间中的一个功能包colcon build --packages-select YOUR_PKG_NAME
编译完成后，在工作空间目录下我们能看到多了几个文件夹，install、log、build，这三个文件夹分别是用于存储编译后的执行文件、日志文件和编译的过程文件。

总结

至此，我们的工作空间和功能包已经创建完成，接下来就可以使用vscode来编写代码了。