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ROS 使用笔记

发布时间：2026/7/14 20:31:20
ROS 使用笔记 1.什么是 ROSROS (Robot Operating System)是一个适用于机器人的开源的元操作系统。它提供了操作系统应有的服务包括硬件抽象底层设备控制常用函数的实现进程间消息传递包管理用于获取、编译、编写、和跨计算机运行代码所需的工具和库函数2. 为什么使用ROSROS 的主要目标是为机器人研究和开发提供代码复用的支持。简单来说就是避免重复造轮子。为什么ROS可以提高代码复用率因为ROS有程序包和功能包概念类比与C或Python的库的概念这些包易于被分享和发布而且ROS也支持一种类似于代码储存库的联合系统这个系统也可以实现工程的协作及发布。这个设计可以使一个工程的开发和实现完全模块化同时所有的工程都可以被ROS的基础工具整合在一起。除此之外ROS还有以下优势精简ROS被设计为尽可能精简易于与其他机器人软件框架集成语言独立性为了支持更多应用开发和移植ROS设计为一种语言弱相关的框架结构中立的定义语言描述模块间的消息接口Java、C、Python都可以进行ROS开发。大型应用ROS适用于大型运行时系统和大型开发流程丰富的组件化工具包ROS可采用组件化方式集成一些工具和软件到系统中并作为一个组件直接使用如RVIZ、Gazebo等后面都会介绍。免费且开源开发者众多功能包多3. 创建ROS工作空间mkdir -p ~/catkin_ws/src cd ~/catkin_ws/src catkin_init_workspace4. 头文件#include ros/ros.h #include nav_msgs/Odometry.h #include sensor_msgs/Imu.h #include sensor_msgs/NavSatFix.h #include sensor_msgs/PointCloud2.h #include std_msgs/Float32.h #include cv_bridge/cv_bridge.h5. 类定义class Scheduler { public: Scheduler(ros::NodeHandle node_handle); ~Scheduler(); void initialize(); void run(); private: void imuHandler(const sensor_msgs::Imu::ConstPtr msg); void gpsHandler(const sensor_msgs::NavSatFix::ConstPtr msg); void cloudHandler(const sensor_msgs::PointCloud2ConstPtr msg); void imageHandler(const sensor_msgs::Image::ConstPtr msg); void compressedImageHandler(const sensor_msgs::CompressedImage::ConstPtr msg); private: ros::NodeHandle node_handle_; // Subscriber ros::Subscriber imu_sub_; ros::Subscriber gnss_sub_; ros::Subscriber cloud_sub_; ros::Subscriber image_sub_; ros::Subscriber compressed_image_sub_; // Publisher ros::Publisher location_pub_; };6. 初始化void Scheduler::initialize() { imu_sub_ node_handle_.subscribe(imu_topic, 10, Scheduler::imuHandler, this, ros::TransportHints().tcpNoDelay()); gnss_sub_ node_handle_.subscribe(gps_topic, 2, Scheduler::gpsHandler, this); cloud_sub_ node_handle_.subscribesensor_msgs::PointCloud2(lidar_topic, 1, Scheduler::cloudHandler, this); image_sub_ node_handle_.subscribe(camera_topic, 5, Scheduler::imageHandler, this); compressed_image_sub_ node_handle_.subscribe(camera_topic, 5, Scheduler::compressedImageHandler, this); location_pub_ n.advertisestd_msgs::String(topic_m,1000); }7. 回调函数void Scheduler::imuHandler(const sensor_msgs::Imu::ConstPtr msg) { time msg-header.stamp.toSec(); // acceleration Eigen::Vector3d acceleration(msg-linear_acceleration.x, msg-linear_acceleration.y, msg-linear_acceleration.z); // angular velocity Eigen::Vector3d angular_velocity(msg-angular_velocity.x, msg-angular_velocity.y, msg-angular_velocity.z); } void Scheduler::gpsHandler(const sensor_msgs::NavSatFix::ConstPtr msg) { Eigen::Vector3d position(msg-longitude, msg-latitude, msg-altitude); } void Scheduler::cloudHandler(const sensor_msgs::PointCloud2ConstPtr msg) { pcl::PointCloudpcl::PointXYZI::Ptr cloud; pcl::fromROSMsg(*msg, *cloud); } void Scheduler::imageHandler(const sensor_msgs::ImageConstPtr msg) { double time_nsecond msg-header.stamp.toNSec(); cv::Mat color_image; cv_bridge::CvImageConstPtr srcImage cv_bridge::toCvShare(msg, sensor_msgs::image_encodings::RGB8); }8. 服务器bool add(beginner_tutorials::AddTwoInts::Request req, beginner_tutorials::AddTwoInts::Response res) { res.sum req.a req.b; ROS_INFO(request: x%ld, y%ld, (long int)req.a, (long int)req.b); ROS_INFO(sending back response: [%ld], (long int)res.sum); return true; } ros::ServiceServer service n.advertiseService(add_two_ints, add);9. 客户端ros::NodeHandle n; ros::ServiceClient client n.serviceClientbeginner_tutorials::AddTwoInts(add_two_ints); beginner_tutorials::AddTwoInts srv; srv.request.a atoll(argv[1]); srv.request.b atoll(argv[2]); if (client.call(srv)) { ROS_INFO(Sum: %ld, (long int)srv.response.sum); } else { ROS_ERROR(Failed to call service add_two_ints); return 1; }10. 参数服务器参数服务器一般用两个函数getParam和paramgetParam就是获取参数std::string parameter; node_handle_.getParamstd::string(param, parameter);param使用时比较容易出错因为它有两种使用方式// 设置参数 node_handle_.paramstd::string(param, parameter); // 获取参数 node_handle_.paramstd::string(param, parameter, parameters.xml);11. 主函数int main(int argc, char **argv) { ros::init(argc, argv, node); ros::NodeHandle node_handle(~); ros::console::set_logger_level(ROSCONSOLE_DEFAULT_NAME, ros::console::levels::Info); double time ros::Time::now().toSec() // 获取系统时间 Scheduler scheduler(node_handle); scheduler.initialize(); scheduler.run(); return 0; }12. 读包rosbag::Bag bag; bag.open(bag_path, rosbag::bagmode::Read); //打开一个bag文件 rosbag::View view(bag); for (rosbag::View::iterator it view.begin(); it ! view.end(); it) { std::string topic it-getTopic(); if (topic raw_canbus_driver_topic_) { std_msgs::String::ConstPtr msg it-instantiatestd_msgs::String(); ProcessRawChassis(msg); } else { // do something } }13. 写包rosbag::Bag bag_file(output_file_path.string(),rosbag::bagmode::Write); ros::Duration duration(1.0 / 50); ros::Time time_stamp ros::Time::now(); for (const WheelOdom wheel_odom_msg : wheel_odom_carrier) { localization_msg::Proto msg; if (wheel_odom_msg.SerializeToString((msg.buf))) { msg.header.stamp time_stamp; bag_file.write(config.wheel_odom_config.wheel_odom_topic, time_stamp, msg); } time_stamp duration; }参考文献rosbag record录包ROS入门学习笔记五_文科升的博客-CSDN博客_ros 录包ROS的学习十六用C写一个简单的服务器(service)和客户端(client)_BigHerbert的博客-CSDN博客ROS services ros::advertiseService和ros::serviceClient的简单demo_jack_20的博客-CSDN博客_advertiseservicerostopic 只echo部分信息_泠山的博客-CSDN博客ROS从入门到精通(一) ROS简介、安装与常见问题 - 知乎

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