SLAM+語音機器人DIY系列:(二)ROS入門——8.理解roslaunch在大型項目中的作用


摘要                                          

ROS機器人操作系統在機器人應用領域很流行,依托代碼開源和模塊間協作等特性,給機器人開發者帶來了很大的方便。我們的機器人“miiboo”中的大部分程序也采用ROS進行開發,所以本文就重點對ROS基礎知識進行詳細的講解,給不熟悉ROS的朋友起到一個拋磚引玉的作用。本章節主要內容:

1.ROS是什么

2.ROS系統整體架構

3.在ubuntu16.04中安裝ROS kinetic

4.如何編寫ROS的第一個程序hello_world

5.編寫簡單的消息發布器和訂閱器

6.編寫簡單的service和client

7.理解tf的原理

8.理解roslaunch在大型項目中的作用

9.熟練使用rviz

10.在實際機器人上運行ROS高級功能預覽



8.理解roslaunch在大型項目中的作用

1roslaunch的作用

在一個大型的機器人項目中,經常涉及到多個node協同工作,並且每個node都有很多可設置的parameter。比如我們的機器人miiboo_nav導航項目,涉及到地圖服務節點、定位算法節點、運動控制節點、底盤控制節點、激光雷達數據獲取節點等眾多節點,和幾百個影響着這些node行為模式的parameter。如果全部手動rosrun逐個啟動node並傳入parameter,工程的復雜程度將難以想象。所以這個時候就需要用roslaunch來解決問題,將需要啟動的節點和需要設置的parameter全部寫入一個*.launch文件,然后用roslaunch一次性的啟動*.launch文件,這樣所有的節點就輕而易舉的啟動了。miiboo_nav導航項目的miiboo_nav.launch文件內容如圖28

(圖28miiboo_nav導航項目的miiboo_nav.launch文件內容

2launch標簽介紹

launch文件采用xml文本標記語言進行編寫,對比較常用的標簽進行介紹。

<launch>標簽:

這個是頂層標簽,所有的描述標簽都要寫在<launch></launch>之間。

<launch>
...
</launch> 

<node>標簽:

這個是最常見的標簽,每個node標簽里包含了ROS圖中節點的名稱屬性name、該節點所在的包名pkg、節點的類型typetype為可執行文件名稱,如果節點用c++編寫;type*.py,如果節點用python編寫)、調試屬性output(如果output=screen”,終端輸出信息將被打印到當前控制台,而不是存入ROS日志文件)。

<node name=”xx” pkg=”xx” type=”xx” output=”xx”>
...
</node> 

<include>標簽:

這個標簽是用於導入另一個*.launch文件到當前文件。也就是說高層級的launch文件可以通過include的方法調用其它launch文件,這樣可以使launch文件的組織方式更加模塊化,便於移植與復用。

<include file=”$(find pkg_name)/launch/xx.launch”/>

<remap>標簽:

這個標簽是用於將topic的名稱進行重映射, from中填入原來的topic名稱,to中填入新的topic名稱。<remap>標簽根據放置在launch文件的層級不同,在相應的層級起作用。

<remap from=”orig_topic_name” to=”new_topic_name”/>

<param>標簽:

這個標簽用於在參數服務器中創建或設置一個指定名稱的參數值。

<param name=”param_name” type=”xx” value=”xx”/>

<rosparam>標簽:

這個標簽用於從yaml文件中一次性導入大量參數到參數服務器中。

<rosparam command=”load” file=”$(find pkg_name)/path_to_file.yaml”/>

<arg>標簽:

這個標簽用於在launch文件中定義用於存儲的臨時變量,該標簽定義的變量只在當前launch文件中使用。推薦使用第一種方式賦值,這樣可以方便從命令行中傳入參數。

<arg name=”xx” default=”xx”/>
或者
<arg name=”xx” value=”xx”/>

<group>標簽:

這個標簽用於將node批量划分到某個命名空間。便於大項目中節點的批量管理。

<group ns=”group_one”>
< node ... />
< node ... />
</group>

<group ns=”group_two”>
< node ... />
< node ... />
</group>

3launch的使用方法

首先在相應功能包目錄下新建一個launch文件夾。

然后在launch文件夾中新建*.launch文件,並按照上面的launch標簽規則編寫好launch文件的內容。

最后在終端中用roslaunch命令啟動launch文件,命令如下:

cd ~/catkin_ws/
source devel/setup.bash
roslaunch <pkg_name> <file_name.launch> 

特別說明,由於roslaunch命令會自動去啟動roscore,所以不需要像之前使用rosrun那樣特意先去手動啟動roscore

后記                

------SLAM+語音機器人DIY系列【目錄】快速導覽------

第1章:Linux基礎

1.Linux簡介

2.安裝Linux發行版ubuntu系統

3.Linux命令行基礎操作

第2章:ROS入門

1.ROS是什么

2.ROS系統整體架構

3.在ubuntu16.04中安裝ROS kinetic

4.如何編寫ROS的第一個程序hello_world

5.編寫簡單的消息發布器和訂閱器

6.編寫簡單的service和client

7.理解tf的原理

8.理解roslaunch在大型項目中的作用

9.熟練使用rviz

10.在實際機器人上運行ROS高級功能預覽

第3章:感知與大腦

1.ydlidar-x4激光雷達

2.帶自校准九軸數據融合IMU慣性傳感器

3.輪式里程計與運動控制

4.音響麥克風與攝像頭

5.機器人大腦嵌入式主板性能對比

6.做一個能走路和對話的機器人

第4章:差分底盤設計

1.stm32主控硬件設計

2.stm32主控軟件設計

3.底盤通信協議

4.底盤ROS驅動開發

5.底盤PID控制參數整定

6.底盤里程計標

第5章:樹莓派3開發環境搭建

1.安裝系統ubuntu_mate_16.04

2.安裝ros-kinetic

3.裝機后一些實用軟件安裝和系統設置

4.PC端與robot端ROS網絡通信

5.Android手機端與robot端ROS網絡通信

6.樹莓派USB與tty串口號綁定

7.開機自啟動ROS節點

第6章:SLAM建圖與自主避障導航

1.在機器人上使用傳感器

2.google-cartographer機器人SLAM建圖

3.ros-navigation機器人自主避障導航

4.多目標點導航及任務調度

5.機器人巡航與現場監控

第7章:語音交互與自然語言處理

1.語音交互相關技術

2.機器人語音交互實現

3.自然語言處理雲計算引擎

第8章:高階拓展

1.miiboo機器人安卓手機APP開發

2.centos7下部署Django(nginx+uwsgi+django+python3)

----------------文章將持續更新,敬請關注-----------------

 

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