ROS2入门教程——13. 创建ROS2工作空间

386
0
2020年8月20日 10时22分

ROS2中的工作空间类似我们常说的概念——“工程”,是我们在ROS中开发具体项目的空间,所有功能包的源码、配置、编译都在该空间下完成。

 

我们可能会同时开发多个项目,就会产生多个工作空间,所以工作空间之间也有一个层次的问题,类似于优先级的概念,比如不同工作空间中有同名的功能包,那运行的时候是启动哪一个呢?ROS默认是启动最上层的工作空间( overlay),上层工作空间中的功能包会覆盖(override)下层工作空间(underlay)中的同名功能包。所以有多个工作空间存在的时候,我们还需要注意设置工作空间的层次。

 

本篇我们就来尝试下工作空间的创建和层次设置。

 

1.设置ROS2环境变量

 

工作空间的层次是通过环境变量来配置的,简单来说:下一个配置的工作空间会放到上一个配置的工作空间之上。

 

ROS2安装路径下的功能包一般会被我们设置为最下层的工作空间,所以我们在安装好ROS2之后,一定要记得在bashrc中设置如下ROS2安装路径的环境变量:

source /opt/ros/foxy/setup.bash

 

2.创建一个新的文件夹

 

开发每一个项目的工作空间,最好是独立创建一个文件夹,文件夹的名字可以自由定义,比如我们来创建一个开发用的空间空间,就叫做dev_ws:

mkdir -p ~/dev_ws/src
cd ~/dev_ws/src

 

这里的src就是未来放置所有功能包相关文件的位置。

 

3.放置例程代码

 

现在我们使用的终端已经cd到dev_ws/src路径下,接下来我们在这里先放置一些示例的功能包(下一篇会讲如何创建功能包)。

git clone https://github.com/ros/ros_tutorials.git -b foxy-devel

 

稍等片刻, ros_tutorials 中的示例功能包就全部放到工作空间的src下边啦,其中我们可以看到这些内容:

 

ROS2入门教程——13. 创建ROS2工作空间插图

 

现在我们已经在工作空间中放置好了示例功能包,在编译运行之前,我们还需要配置好这些功能包的依赖。

 

4.解决依赖问题

 

在创建好功能包之后,我们最好养成一个比较好的习惯,就是先解决所有功能包的依赖,不然未来编译运行都会有很多问题。

 

ROS2也提供了自动化的依赖安装方式,需要我们在工作空间的根目录dev_ws下运行如下命令:

rosdep install -i --from-path src --rosdistro foxy -y

 

运行之后,会自动安装确实的依赖,如果依赖全部满足的话,就会显示:

 

ROS2入门教程——13. 创建ROS2工作空间插图(1)

 

这里需要注意一点,以上自动化安装依赖的前提是:每个功能包已经完整的将所依赖的包和库在package.xml文件中声明了。

 

5.编译工作空间

 

接下来就可以编译代码啦,需要在工作空间的根目录dev_ws下运行:

colcon build

 

如果提示colcon没有安装的话,可以使用如下命令安装:

sudo apt install python3-colcon-common-extensions

 

colcon是ROS2的编译工具,类似于ROS1中的catkin。运行之后可以看到:

 

ROS2入门教程——13. 创建ROS2工作空间插图(2)

 

colcon build后边还可以跟一些常用的参数:

 

  1. –packages-up-to :编译指定的功能包,而不是整个工作空间
  2. –symlink-install :节省每次重建python脚本的时间
  3. –event-handlers console_direct+ :在终端中显示编译过程中的详细日志

 

编译结束后,在dev_ws工作空间下,可以看到有几个新创建的文件夹:

 

ROS2入门教程——13. 创建ROS2工作空间插图(3)

 

其中的install文件夹就是未来运行所有节点启动文件和脚本的位置。

 

6.设置环境变量

 

接下来需要重新打开一个终端,然后来设置dev_ws工作空间的环境变量。

 

cd ~/dev_ws
. install/local_setup.sh

 

install里有两个很类似的文件:local_setup.sh和setup.sh,前者仅会设置当前工作空间中功能包的相关环境变量,后者还会设置该工作空间下其他底层工作空间的环境变量。

 

现在我们就可以来运行dev_ws工作空间下的turtlesi功能包了:

ros2 run turtlesim turtlesim_node

 

这时会有一个问题,ROS2安装的路径下有一个turtlesim功能包,这里又有一个turtlesim功能包,我怎么能确定现在运行的就是dev_ws里的turtlesim呢?

 

不如我们来尝试修改下这个包,看下是否会有变化。

 

7.修改上层工作空间中的功能包

 

我们来修改下dev_ws中的turtlesim包里的代码,找到~/dev_ws/src/ros_tutorials/turtlesim/src/ turtle_frame.cpp 文件,在第52行的位置找到窗口标题的设置,并改成如下代码:

setWindowTitle(" MyTurtleSim");

 

修改之后回到dev_ws路径下,再次colcon build编译,然后运行:

ros2 run turtlesim turtlesim_node

 

没错,打开的小海龟窗口中,标题名已经变啦。

 

ROS2入门教程——13. 创建ROS2工作空间插图(4)

 

可见,当前运行的确实是dev_ws工作空间下的turtlesim包。

 

如果再打开一个新终端,不source dev_ws的环境变量,那么运行一下命令时就不一样啦:

ros2 run turtlesim turtlesim_node

 

ROS2入门教程——13. 创建ROS2工作空间插图(5)

 

所以在这里,dev_ws是上层工作空间,ROS2安装路径是下层工作空间,具体运行哪里的包,全看你在终端中如何设置环境变量了。

 

好啦,这就是ROS2中工作空间的基本操作,大家需要熟悉工作空间的创建和编译,同时要理解工作空间层次的概念(主要是环境变量的作用)。

 

发表评论

后才能评论