39“万里”树莓派小车——ROS学习（ROS项目文件系统结构介绍以及导入外部软件包的...

lb8820265

39“万里”树莓派小车——ROS学习（ROS项目文件系统结构介绍以及导入外部软件包的... [复制链接]

本帖最后由 lb8820265 于 2022-11-1 16:03 编辑

学习软件最快的方式就是从例程入手，而大部分的软件例程都可以直接用软件打开运行。但是ROS例程使用起来却要稍显麻烦，要弄懂ROS例程怎么导入并使用之前，需要了解ROS工程的组织架构和各个文件的功能和作用。

Catkin编译系统

对于源代码包，我们只有编译才能在系统上运行。而Linux下的编译器有gcc、g++，随着源文件的增加，直接用gcc/g++命令的方式显得效率低下，人们开始用Makefile来进行编译。然而随着工程体量的增大，Makefile也不能满足需求，于是便出现了Cmake工具。CMake是对 make工具的生成器，是更高层的工具，它简化了编译构建过程，能够管理大型项目，具有良好的扩展性。对于ROS这样大体量的平台来说，就采用的是CMake，并且ROS对CMake进行了扩展，于是便有了Catkin编译系统。

Catkin工作原理

catkin编译的工作流程如下：

首先在工作空间 catkin_ws/src/下递归的查找其中每一个ROS的package。
package中会有package.xml和CMakeLists.txt 文件，Catkin编译系统依据 CMakeLists.txt 文件,从而生成makefiles (放在catkin_ws/build/ )。
然后make刚刚生成的makefiles等文件，编译链接生成可执行文件(放在catkin_ws/devel )。

Catkin工作空间

Catkin工作空间是创建、修改、编译catkin软件包的目录。catkin的工作空间，直观的形容就是一个仓库，里面装载着ROS的各种项目工程，便于系统组织管理调用。在可视化图形界面里是一个文件夹。

src/: ROS的catkin软件包（源代码包）

build/: catkin（CMake）的缓存信息和中间文件

devel/: 生成的目标文件（包括头文件，动态链接库，静态链接库，可执行文件等）、环境变量

.catkin_workspace:隐藏文件，用来指示该空间为catkin空间

在编译过程中，它们的工作流程如图：

后两个路径由catkin系统自动生成、管理，我们日常的开发一般不会去涉及，而主要用到的是 src文件夹，我们写的ROS程序、网上下载的ROS源代码包都存放在这里。

Package软件包

Package软件包是catkin编译的基本单元，我们调用catkin_make 编译的对象就是一个个ROS的package，一个package下常见的文件、路径有：

├── CMakeLists.txt #package的编译规则(必须)

├── package.xml #package的描述信息(必须)

├── src/ #源代码文件

├── include/ #C++头文件

├── scripts/ #可执行脚本

├── msg/ #自定义消息

├── srv/ #自定义服务

├── models/ #3D模型文件

├── urdf/ #urdf文件

├── launch/ #launch文件

其中定义package的是 CMakeLists.txt 和 package.xml ，这两个文件是package中必不可少的。catkin编译系统在编译前，首先就要解析这两个文件。这两个文件就定义了一个package。

导入外部软件包的方法

因此，导入外部软件包的方法实际上就是将Package软件包放入Catkin工作空间的src文件夹，具体步骤如下：
0. 安装“noetic”版本ROS
略
1. 建立ROS工作空间文件夹
例如新建“catkin_ws”文件夹和“src”子文件夹

mkdir -p catkin_ws/src

2. 将源代码放入“src”文件夹
可以手动复制放入，例如将源码中“helloworld”例程文件夹放入“src”文件夹，也可以从GitHub克隆整个软件到“src”文件夹，代码如下：

cd ~/catkin_ws/src
git clone https://https://github.com/wanli-car/ROS_Examples.git

3. 安装所需要的依赖

rosdep install --from-paths src --ignore-src --rosdistro=noetic -y

4. 编译
在“catkin_ws”文件夹目录下执行编译指令

catkin_make

5. 刷新环境

source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

6. 使用VSCode打开工程（可无）

code .

7. 启动ROS内核
重新打开一个终端输入

roscore

8. 运行
在原来的终端中输入

rosrun helloworld helloworld_node

参考

参考了中国大学MOOC---《机器人操作系统入门》课程的PDF，表示感谢，该PDF帖子最后下载。

源码

GitHub：https://github.com/wanli-car/ROS_Examples

Gitee：https://gitee.com/wanli-car/ROS_Examples

lugl4313820

对于源代码包，我们只有编译才能在系统上运行。而Linux下的编译器有gcc、g++，随着源文件的增加，直接用gcc/g++命令的方式显得效率低下，人们开始用Makefile来进行编译。然而随着工程体量的增大，Makefile也不能满足需求，于是便出现了Cmake工具。CMake是对 make工具的生成器，是更高层的工具，它简化了编译构建过程，能够管理大型项目，具有良好的扩展性。对于ROS这样大体量的平台来说，就采用的是CMake，并且ROS对CMake进行了扩展，于是便有了Catkin编译系统。

我是刚学到make呀，路很长。希望向版主多多学习！

leilei0000

对于ROS这样大体量的平台来说，就采用的是CMake，并且ROS对CMake进行了扩展，于是便有了Catkin编译系统

火辣西米秀

看了ROS工程的组织架构感觉还是挺复杂的