看完这个还能不知道ROS是啥？！


      • 第1讲 课程介绍
        ROS：Robot Operating System，机器人操作系统
        通信机制+开发工具+应用功能+生态系统

        Powering the world’s robots——机器人领域的普遍标准

        基础概述
        核心概念
        编程基础
        常用组件
        进阶展望
        使用Google浏览器可以找到很多问题

        第2讲 Linux系统介绍及安装
        1991年，芬兰赫尔辛基的大学生Linus Torvalds编写
        企鹅logo：敢作敢为，热爱生活

      • 第3讲 Linux系统基础操作
        软件源
        软件更新中可以设置软件源，校园网用edu的源，家里的话可以用阿里云

        命令行
        可扩展性和灵活性更好
        根目录是“/”文件夹，里边有home，usr等文件夹
        软件安装一般在usr文件夹
        home文件夹中有以用户名字为名称的文件夹，进去之后是自己的文档资料，或者叫“主目录”
        pwd：查看当前终端所在路径
        cd：切换路径
        cd /home：到达/home目录下
        cd …：回到上一级
        mkdir：创建文件夹命令
        touch：创建文件命令
        mv：剪切命令
        cp：拷贝命令
        rm：删除命令，-r表示递归删除
        sudo：表示指令以最高权限执行
        sudo apt-get update：更新系统软件源列表
        [指令] --help：帮助指令，看到指令使用方法

        第4讲 C++&Python极简基础
        g++是c++的编译器：sudo apt-get install g++
        安装Python解析器：sudo apt-get insta;; python

        编译&运行.cpp文件：g++ [.cpp] -o [可执行文件] + ./[可执行文件]
        解析.py文件：python [.py]
        可以使用Tab键进行命令的补全

        第5讲 安装ROS系统
        看一遍授课视频，结合官方的安装流程，就基本上问题不大。官网安装教程如下：
        官方安装教程.
        遇到了一个小问题，解决办法如下：
        ubuntu18.04安装ROS时出现错误ERROR: cannot download default sources list from解决办法.
        最终实现小乌龟跑动：
        在这里插入图片描述

      • 第6讲 ROS是什么
        2007年诞生，2010年，ROS正式进入公众视野（正式发布）。
        核心目标：提高机器人研发中的软件复用率

        通信机制：松耦合分布式通信
        开发工具：命令行&编译器、TF坐标变换、QT工具箱、Rviz、Gazebo
        应用功能：Navigation、SLAM、Movelt
        生态系统：发行版、软件源、ROS wiki、邮件列表、ROS Answers、Blog博客
        第7讲 ROS的核心概念
        节点与节点管理器
        节点（Node）：执行单元

        可执行文件
        可以是不同的语言，可分布式运行在不同的主机
        节点名称必须唯一
        节点管理器（ROS Master）：控制中心

        为节点提供命名和注册
        跟踪和记录话题/服务通信，辅助节点相互查找、建立连接
        提供参数服务器（Parameter Server），节点使用此服务器存储和检索运行时的参数（全局参数笔记本）
        话题通信
        话题（Topic）：异步通信机制

        节点间传输数据的重要总线
        使用发布/订阅模型，数据由发布者传输到订阅者，同一话题的订阅者或发布者可以不唯一
        消息（Message）：话题数据

        具有一定的类型和数据结构，包括ROS提供的标准类型和用户自定义类型
        使用变成语言无关的.msg文件定义，编译过程生成对应的代码文件
        服务通信
        服务（Service）：同步通信机制

        使用客户端/服务器（C/S）模型，客户端发送请求数据，服务器完成处理后返回应答数据（请求&应答）
        使用编程语言无关的.srv文件定义请求和应答数据结构，编译过程中生成对应的代码文件
        在这里插入图片描述

      • 参数
        参数（Parameter）：全局共享字典

        可通过网络访问的共享、多变量词典
        节点使用此服务器来存储和检索运行时的参数
        适合存储静态、非二进制的配置参数，不适合存储动态配置的数据
        文件系统
        功能包（Package）：ROS软件中的基本单元，包含节点源码、配置文件、数据定义
        功能包清单（Package manifest）：记录功能包的基本信息，包含作者信息、许可信息、依赖选项、编译标志
        元功能包（Meta Packages）：组织多个用于同一目的的功能包
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      • 第8讲：ROS命令行工具小海龟运行解析：
      • 在这里插入图片描述
      • rqt_graph：显示系统计算图的命令
      • 在这里插入图片描述
      • 通过图可以看到系统全貌，各节点关系rosnode：显示节点信息指令
      • 在这里插入图片描述

      • 直接打rosnode就可以看后边可以加入哪些选项
        rosnode list：显示有哪些节点
        rosnode info [Node]：可以看某个节点的信息

        rostopic：话题信息显示指令
        可以用命令行控制小乌龟的移动

        rosmsg：显示消息的相关信息
        例如用：rosmsg show [Message]可以看某条指令的含义

        rosservice：显示服务的相关内容
        rosservice list：显示有哪些可选选项
        如spawn可以产生多只海龟
        在这里插入图片描述

      • rosbag：话题记录工具
        保存一段时间的操作，这样就不用每次运行都重新手动操作

        第9讲 创建工作空间与功能包
        工作空间（workspace）
        是一个存放工程开发相关文件的文件夹

        src：代码空间（Source Space）
        build：编译空间（Build Space）
        devel：开发空间（Development Space）
        install：安装空间（Install Space）
        同一个工作空间下，不允许存在同名功能包
        不同工作空间下，则可以存在
        这一节主要展示了工作空间的创建，以及编译等操作，具体建议直接看视频

        第10讲 发布者Publisher的编程实现
        话题模型
        在这里插入图片描述

      • 小乌龟运动为例，结构框架如图：节点管理器、发布者、订阅者、话题
        这里我们要自己定义一个Publisher，在此基础上实现它指令的不断发送，控制小乌龟的运动。
        这里涉及到了如何实现一个发布者的编程实现：

        初始化ROS节点
        向ROS Master注册节点信息，包括发布的话题名和话题中的消息类型
        创建消息数据
        按照一定频率循环发布消息
        具体的操作过程建议参照视频来做，里边提到了很多操作细节。
        这里遇到了一个问题，关于环境变量的设置问题，需要在工作空间的根目录下进行环境变量配置（没有采用视频中讲环境变量写入.bashrc的方法），参照该文章，解决了配置环境变量进而运行的目的。
        [古月居ros21讲出现问题及个人解决方案1]第十讲出现：[rospack] Error: package’learning_topic’not found
        这里使用Ctrl+h在文件夹中显示隐藏文件
        最终实现了小乌龟的画圆圈运动。
        在这里插入图片描述

      • 第11讲 订阅者Subscriber的编程实现
        和第10讲几乎一样的操作
        创建一个订阅者，不断打印小乌龟所位置的数据
        这里涉及如何实现一个订阅者的编程实现：

        初始化ROS节点
        订阅需要的话题
        循环等待话题消息，接收到消息后进入回调函数
        在回调函数中完成消息处理
        回调函数类似嵌入式中的中断服务函数，程序会进入一个等待的循环状态，程序一旦识别到有话题消息，就进入回调函数来处理消息。
        最终实现在命令行不断打印小乌龟的姿态信息。
        在这里插入图片描述

      • 第12讲 话题消息的定义和使用
        在这一讲，我们不再使用ROS自带的话题模板（我目前是这样理解的），而是自定义一个话题消息，并且建立发布者和订阅者的联系。
        首先在功能包learning_topic内创建一个msg文件夹，用于存放我们将要定义的话题消息，里边创建一个Person.msg文件，用于存放具体的消息内容：
        在这里插入图片描述
      • 在此基础上，在源文件src目录下创建一个发布者和一个订阅者的源码：
      • 在这里插入图片描述
      • 之后，在CMakeLists.txt里写入一些我们需要的编译选项，这里还不是太懂具体怎么回事。
        最后在根目录下使用如下指令进行编译：
      • catkin_make
      • 而后在不同终端下用如下指令即可实现发布者和订阅者之间的通信：
      • cd ~/catkin_ws
catkin_make

source devel/setup.bash
roscore
rosrun learning_topic person_subscriber
rosrun learning_topic person_publisher
      • 这里需要注意的是，我们没有将环境变量添加到某个文件中（应该是第10讲或者第11讲讲过来着），所以每次运行需要先配置环境变量，再rosrun我们需要的东西，这里是一个小坑，具体操作可以参考这篇博文：
        古月居……[rospack] Error: package ‘learning_topic’ not found
        我们可以先运行订阅者，等待发布者的运行
        运行发布者后，发布者发布的信息会被订阅者接受，二者同步显示：
        在这里插入图片描述

      • 另外，如果开始运行后，关闭ROS Master，并不会让话题中断，因为前者只是用于建立链接，链接建立成功后就不再起作用了，可以类比婚介所的作用
        这样我们就完成了本讲的操作