智能網(wǎng)聯(lián)汽車計(jì)算平臺(tái)部署與測(cè)試 課件 第2章 ROS 系統(tǒng)

智能網(wǎng)聯(lián)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室無(wú)人駕駛系統(tǒng)目錄1ROS概述2ROS安裝3ROS框架4ROS基本命令目錄1ROS概述2ROS安裝3ROS框架4ROS基本命令Page

. 4Page

. 5無(wú)人駕駛結(jié)構(gòu)Page

. 6無(wú)人駕駛結(jié)構(gòu)Page

. 7ROS概述200020132014201520162017斯坦福大學(xué)機(jī)器人軟件系統(tǒng)框架2007 2010柳樹(shù)車庫(kù)Willow

Garage發(fā)起Page

. 8ROS概述200020132014201520162017斯坦福大學(xué)機(jī)器人軟件系統(tǒng)框架2007 2010柳樹(shù)車庫(kù)Willow

Garage發(fā)起LTSPage

. 9ROS

10年P(guān)age.

10ROS概述ROS（Robot

Operating

System）是一個(gè)適用于機(jī)器人的中間件/

類

操作系統(tǒng)。雖然ROS的名字為“機(jī)器人操作系統(tǒng)”，但不是真正的操作系統(tǒng)，只是說(shuō)它可以提供類似于操作系統(tǒng)的一些服務(wù)，比如底層通訊,

分布式控制。對(duì)于機(jī)器人的相關(guān)功能，不使用ROS也能實(shí)現(xiàn).

但ROS使得機(jī)器人軟件搭建的工作更方便，效率更高。Page.

11ROS概述+++Page.

12ROS概述+++分布式進(jìn)程管理進(jìn)程間通信Node節(jié)點(diǎn)Page.

13ROS概述+++仿真數(shù)據(jù)可視化圖形界面數(shù)據(jù)記錄Page.

14ROS概述+++控制規(guī)劃視覺(jué)建圖Page.

15ROS概述+++軟件包管理文檔教程Page.

16ROS概述ROSRepositories(>50)

Map:Page.

17ROS特點(diǎn)目錄1ROS概述2ROS安裝3ROS框架4ROS基本命令Page.

19ROS安裝1，配置Ubuntu系統(tǒng)打開(kāi)軟件中心，選擇Edit，SoftWareSources，在Ubuntu

SoftWare一欄中選中

restricteduniverse

multiverse。2，配置

sources.listsudosh-c'echo"deb/ros/ubuntu

$(lsb_release-sc)main">

/etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list‘3，安裝keyssudoapt-keyadv--keyserverhkp://--recv-key0xB01FA116Page.

20ROS安裝1，配置Ubuntu系統(tǒng)打開(kāi)軟件中心，選擇Edit，SoftWareSources，在Ubuntu

SoftWare一欄中選中

restricteduniverse

multiverse。2，配置

sources.listsudosh-c'echo"deb/ros/ubuntu

$(lsb_release-sc)main">

/etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list‘3，安裝keyssudoapt-keyadv--keyserverhkp://--recv-key0xB01FA116Page.

21ROS安裝4，安裝ROS更新源$sudoapt-get

update安裝桌面完整版$sudoapt-getinstall

ros-kinetic-desktop-full桌面安裝$sudoapt-getinstall

ros-kinetic-desktop5，初始化rosdeprosdep

能夠輕松的安裝系統(tǒng)依賴項(xiàng)目$sudorosdep

init$rosdep

update6，配置環(huán)境$echo"source/opt/ros/kinetic/setup.bash">>

~/.bashrc7，安裝rosinstallrosinstall可以很容易的為ROS功能包下載source樹(shù)$sudoapt-getinstall

python-rosinstallPage.

22ROS安裝Page.

23ROS安裝目錄1ROS概述2ROS安裝3ROS框架4ROS基本命令Page.

25ROS框架Page.

26ROS框架Page.

27ROS框架在工作空間下用tree命令，顯示文件結(jié)構(gòu)Page.

28ROS框架Page.

29ROS框架Page.

30ROS框架Page.

31ROS框架Page.

32ROS框架文件系統(tǒng)級(jí)ROS文件系統(tǒng)級(jí)指的是可以在硬盤(pán)上查看的ROS源代碼，包括以下幾種形式：Message：消息的描述，定義ROS中發(fā)送的消息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)存在mypackage_name/msg/message_type.msg下Service：服務(wù)的描述，定義ROS中需求和響應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)存在mypackage_name/srv/service_type.srv下注意：為了簡(jiǎn)化代碼量且更好的支持兼容各發(fā)行版的功能包，功能包集的概念已經(jīng)在catkin中被移除。故文件系統(tǒng)級(jí)中的功能包集，StackManifest不再討論P(yáng)age.

33ROS框架計(jì)算圖是ROS處理數(shù)據(jù)的一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)形式，描述程序是如何運(yùn)行的。Page.

34ROS框架Page.

35ROS框架Page

. 36ROS欣賞目錄1ROS概念2ROS安裝3

ROS框架 4ROS基本命令Page.

38ROS基本命令我們將使用wiki上的包來(lái)講解，首先安裝tutorial軟件包sudoapt-getinstall

ros-indigo-ros-tutorialsrospack

獲取功能包的相關(guān)信息rospack<command>

[package_name]eg.

rospack

find

[package_name]

絕對(duì)路徑rospack

depends

[package_name]

輸出所有依賴項(xiàng)roscd

改變當(dāng)前目錄到指定的功能包

絕對(duì)路徑roscd[locationname[/sub

dir]]rosls列出功能包包含的所有文件（夾）rosls[locationname[/subdir]]Page.

39ROS基本命令catkin_create_pkg

創(chuàng)建ROS功能包c(diǎn)atkin_create_pkg[package_name][depend1][depend2]

[denpendn]catkin_make

編譯ROS功能包(rootdirectionof

catkin_ws)catkin_makecatkin_init_workspace

初始化工作空間

生成CMakeList.txt(directionofcatkin_ws/src)

catkin_init_workspaceTab

Completion

TAB補(bǔ)全Page.

40ROS基本命令節(jié)點(diǎn)都是各自獨(dú)立的可執(zhí)行文件，節(jié)點(diǎn)能夠通過(guò)主題，服務(wù)或參數(shù)服務(wù)器與其他節(jié)點(diǎn)通信，ROS通過(guò)節(jié)點(diǎn)將代碼和功能解耦，提高了系統(tǒng)的容錯(cuò)能力和可維護(hù)性。roscore

是你在運(yùn)行所有ROS程序前首先要運(yùn)行的命令，為了保證節(jié)點(diǎn)能通訊，至少要有一個(gè)roscore在運(yùn)行，roscore定義為master+parameter

server+rosoutrosnode:rosnodepingrosnodelistrosnodeinforosnodemachinerosnodekillrosnode

cleanuptestconnectivityto

nodelistactive

nodesprintinformationabout

nodelistnodesrunningonaparticularmachineorlistmachineskillarunning

nodepurgeregistrationinformationofunreachable

nodesrosrunrosrun[--prefixcmd][--debug]PACKAGEEXECUTABLE

[ARGS]Page.

41ROS基本命令rqt_graph能夠創(chuàng)建一個(gè)顯示當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行情況的動(dòng)態(tài)圖形，我們借助它來(lái)學(xué)習(xí)主題和節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，執(zhí)行rosrunrqt_graph

rqt_graphrostopic:rostopicbwrostopicdelayrostopicechorostopicfindrostopichzrostopicinforostopiclistrostopicpubrostopic

typedisplaybandwidthusedby

topicdisplaydelayoftopicfromtimestampinheaderprintmessagesto

screenfindtopicsby

typedisplaypublishingrateoftopicprintinformationaboutactivetopiclistactive

topicspublishdatatotopicprinttopictype獲取幫助：rostopic

command

-hPage.

42ROS基本命令msg文件存放在package的msg目錄下，srv文件則存放在srv目錄下，實(shí)際上就是每行聲明一個(gè)數(shù)據(jù)類型和變量名?？梢允褂玫臄?shù)據(jù)類型如下：int8,int16,int32,int64(plus

uint*)float32,

float64stringtime,

durationothermsg

files（header）variable-lengtharray[]andfixed-length

array[C]創(chuàng)建和使用msg

srvrossrv/rosmsg:rossrv/rosmsg show Showservice/messagedescriptionrossrv/rosmsg listListall

services/messagesrossrv/rosmsgmd5Displayservice/message

md5sumrossrv/rosmsgpackageListservices/messagesina

packagerossrv/rosmsgpackagesListpackagesthatcontain

services/messagesPage.

43ROS基本命令服務(wù)是節(jié)點(diǎn)之間通訊的另一種方式。服務(wù)允許節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求（request）并獲得一個(gè)響應(yīng)（response）rosservice:rosserviceargsrosservicecallrosservicefindrosserviceinforosservicelistrosservicetyperosserviceuriprintservice

argumentscalltheservicewiththeprovidedargsfindservicesbyservice

typeprintinformationabout

servicelistactiveservicesprintservice

typeprintserviceROSRPC

uri獲取幫助：rosserverice

command

-h與rossrv區(qū)別：provides

information

related

to

ROS

service

definitionsPage.

44ROS基本命令參數(shù)服務(wù)器能夠存儲(chǔ)整型、浮點(diǎn)、布爾、字符串、字典和列表等數(shù)據(jù)類型。rosparam使用YAML標(biāo)記語(yǔ)言的rosparam:rosparamsetrosparamgetrosparaml