ROS

机器人操作系统@双愚

• 运行环境：Ubuntu18.04 微软云服务器（AzureUser@aitraining） /home/AzureUser/hcq/ROS

• ROS & SLAM个人笔记：https://www.yuque.com/huangzhongqing/ld627o

• 创建工作空间与功能包详解：https://www.yuque.com/huangzhongqing/ld627o/zr0eix

• ROS2(python): https://github.com/HuangCongQing/ros2_python

• 【202210】个人制作的ros环境镜像(with rviz 界面): https://hub.docker.com/repository/docker/2015212821/ros

• 相关链接

  • PCL库：https://github.com/HuangCongQing/pcl-learning

创建一个知识星球 【自动驾驶感知(PCL/ROS+DL)】 专注于自动驾驶感知领域，包括传统方法(PCL点云库,ROS)和深度学习（目标检测+语义分割）方法。同时涉及Apollo，Autoware(基于ros2)，BEV感知，三维重建，SLAM(视觉+激光雷达) ，模型压缩（蒸馏+剪枝+量化等），自动驾驶模拟仿真，自动驾驶数据集标注&数据闭环等自动驾驶全栈技术，欢迎扫码二维码加入，一起登顶自动驾驶的高峰！

编译和运行

// 1 设置工作空间
cd catkin_wp/src
catkin_init_workspace

// 编译（需要回到工作空间catkin_wp）
cd ..
catkin_make  // 产生build和devel文件夹（类似cmake）
catkin_make install // 就会有install文件夹

//设置环境变量（个人是zsh）
source devel/setup.zsh  // 不同shell，不同哦.bash  .zsh

通过设置gedit ~/.zshrc，不用每次都source
gedit ~/.zshrc   或者  gedit ~/.bashrc
source ~/.zshrc  或者 source ~/.bashrc

//2 创建功能包(src文件夹下)
//创建包 catkin_create_pkg 包名 依赖1 依赖2 
cd src
catkin_create_pkg test_pkg std_msgs roscpp rospy

// 编译功能包(回到目录catkin_ws)
catkin_make
// 设置环境变量(能让系统找到我们的工作空间和功能包) 此命令只在当前终端生效
source devel/setup.bash

通过设置gedit ~/.zshrc，不用每次都source
gedit ~/.zshrc
source ~/.zshrc

// 运行
roscore //启动ROS master
rosrun turtlesim(功能包名) turtlesim_node(节点名) //rosrun启动节点，该节点归属于功能包，这个节点就是小海龟仿真器
rosrun turtlesim turtle_teleop_key

ROS介绍

作者：Morgan 其博士生导师：吴恩达!

别人已经造好轮子，集成起来，提高软件复用率。 (有的组织擅长建模，OR导航 OR物理识别，ROS就可以把这些组织都连接起来，帮助他们建立一种相互合作的的高效的方式，在已有成果做更多东西。)

ROS2：一开始只是学术界，后面成为机器人领域的普遍标准，很多设计上的局限性和问题暴露出来，所以需要改良到工业界。

1. 节点 节点管理器（婚介所）
2. 话题&服务

两种通信机制：话题和服务

• 话题：
  • 发布订阅模型
  • 异步通信机制（单向）
  • 话题数据：消息
• 服务：
  • 客户端服务端模型
  • 同步通信机制(双向)

1 古月 · ROS入门21讲

代码路径: catkin_wp/src PDF路径: slides-ros_21_tutorials 视频：https://www.bilibili.com/video/BV1zt411G7Vn

• 09.创建工作空间与功能包
• 10-11 发布者订阅者的编程实现
• 12.话题消息的定义与使用
• 13.客户端Client的编程实现
• 14.服务端Server的编程实现
• 15.服务数据的定义与使用
• 16.参数的使用与编程方法
• 17.ROS中的坐标系管理系统 tf
• 18.tf坐标系广播与监听的编程实现
• 19.launch启动文件的使用方法

2 中科院软件所-机器人操作系统入门（ROS入门教程)(推荐先看，讲的更细致) 【推荐入门先看】

官方代码: https://github.com/DroidAITech/ROS-Academy-for-Beginners 个人fork代码：https://github.com/HuangCongQing/ROS-Academy-for-Beginners

本地学习 代码路径: catkin_academy/src 视频：https://www.bilibili.com/video/BV1mJ411R7Ni

3 机器人操作系统ROS理论与实践【9讲】

代码路径: catkin_ROS9/src PDF路径: 机器人操作系统ROS理论与实践

• 1：认识ROS
• 2：ROS基础
• 3：机器人系统设计
• 4：机器人仿真
• 5：机器人感知
• 6：机器人SLAM与自主导航
• 7：ROS理论与实践Moveit
• 8：ROS机器人综合应用
• 9：ROS2.0

Tips： 注意不同ROS，切换到不同分支

• kinetic版本切换到kinetic分支
• melodic版本切换到melodic分支

4 可视化（Visualization）

code:

• catkin_wp/src/learning_visualization

rosrun learning_visualization 1basic_shapes
rosrun learning_visualization 2points_and_lines
rosrun learning_visualization 3path

ROS组织结构

一个workspace下面可以有多个package，但是workspace有自己组织package的方式。每一个package都是workspace当中的代码包，应该存放在src下面。那么，组织结构如下所示：

---workspace
|   |---src
|      |---package_1
|         |---CMakeLists.txt
|         |---src
|             |---xxx.cpp
       |---package_2
...
|
|      |---package_n

Reference

书籍：《ROS机器人开发实践_胡春旭》

• 《ROS机器人开发实践》源码：https://github.com/huchunxu/ros_exploring

视频和代码

• 1 古月 · ROS入门21讲
• 2 中科院软件所-机器人操作系统入门（ROS入门教程
• 3 机器人操作系统ROS理论与实践【9讲】

1 古月 · ROS入门21讲

视频：https://www.bilibili.com/video/BV1zt411G7Vn

课件：https://github.com/huchunxu/ros_21_tutorials/tree/master/docs/slides

源码：https://github.com/huchunxu/ros_21_tutorials

• 个人代码

2 中科院软件所-机器人操作系统入门（ROS入门教程）

• 视频：https://www.bilibili.com/video/BV1mJ411R7Ni

3 机器人操作系统ROS理论与实践【9讲】

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