ros 如何封装源码

如何封装ROS源码：使用ROS包的标准结构、编写CMakeLists.txt和package.xml、创建节点、编写launch文件

封装ROS（Robot Operating System）源码的过程可以帮助开发者组织代码、管理依赖关系以及提高代码的可维护性。通过使用ROS包的标准结构、编写CMakeLists.txt和package.xml、创建节点、编写launch文件等步骤，可以有效地封装和管理ROS源码。接下来，我们将详细介绍每个步骤的具体做法。

一、ROS包的标准结构

在ROS中，所有代码都被组织成包（package）。一个标准的ROS包通常包含以下几个目录和文件：

src/：存放源代码文件。
include/：存放头文件。
msg/：存放自定义消息文件。
srv/：存放自定义服务文件。
launch/：存放launch文件。
CMakeLists.txt：CMake构建系统的配置文件。
package.xml：包的元数据文件。

创建一个新的ROS包

创建一个新的ROS包可以使用catkin_create_pkg命令。例如：

catkin_create_pkg my_robot_pkg std_msgs rospy roscpp

上述命令将创建一个名为my_robot_pkg的新包，并指定其依赖std_msgs、rospy和roscpp。

二、编写CMakeLists.txt和package.xml

CMakeLists.txt和package.xml是ROS包的重要配置文件。它们分别用于配置构建系统和包的元数据。

编辑CMakeLists.txt

CMakeLists.txt文件包括包的构建规则。以下是一个基本的CMakeLists.txt示例：

cmake_minimum_required(VERSION 3.0.2)
project(my_robot_pkg)
## 找到catkin和其他依赖包
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  roscpp
  rospy
  std_msgs
)
## catkin的设置
catkin_package(
  CATKIN_DEPENDS roscpp rospy std_msgs
)
## 包含头文件目录
include_directories(
  ${catkin_INCLUDE_DIRS}
)
## 添加可执行文件
add_executable(${PROJECT_NAME}_node src/my_robot_node.cpp)
## 链接库文件
target_link_libraries(${PROJECT_NAME}_node
  ${catkin_LIBRARIES}
)

编辑package.xml

package.xml文件包括包的元数据，例如包名、版本、维护者、依赖关系等。以下是一个基本的package.xml示例：

<package format="2">
  <name>my_robot_pkg</name>
  <version>0.0.1</version>
  <description>The my_robot_pkg package</description>
  <maintainer email="your_email@example.com">Your Name</maintainer>
  <license>BSD</license>
  <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>
  <build_depend>roscpp</build_depend>
  <build_depend>rospy</build_depend>
  <build_depend>std_msgs</build_depend>
  <exec_depend>roscpp</exec_depend>
  <exec_depend>rospy</exec_depend>
  <exec_depend>std_msgs</exec_depend>
  <export>
  </export>
</package>

三、创建节点

在ROS中，节点是执行特定任务的独立进程。节点可以通过消息进行通信。下面是一个简单的C++节点示例。

编写C++节点

在src目录下创建一个名为my_robot_node.cpp的文件，并添加以下代码：

#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"
int main(int argc, char argv)
{
  ros::init(argc, argv, "my_robot_node");
  ros::NodeHandle nh;
  ros::Publisher chatter_pub = nh.advertise<std_msgs::String>("chatter", 1000);
  ros::Rate loop_rate(10);
  while (ros::ok())
  {
    std_msgs::String msg;
    msg.data = "Hello, ROS!";
    chatter_pub.publish(msg);
    ros::spinOnce();
    loop_rate.sleep();
  }
  return 0;
}

编写Python节点

在src目录下创建一个名为my_robot_node.py的文件，并添加以下代码：

#!/usr/bin/env python
import rospy
from std_msgs.msg import String
def talker():
    pub = rospy.Publisher('chatter', String, queue_size=10)
    rospy.init_node('my_robot_node', anonymous=True)
    rate = rospy.Rate(10) # 10hz
    while not rospy.is_shutdown():
        hello_str = "Hello, ROS! %s" % rospy.get_time()
        rospy.loginfo(hello_str)
        pub.publish(hello_str)
        rate.sleep()
if __name__ == '__main__':
    try:
        talker()
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass

注意：Python脚本需要具有可执行权限，可以通过以下命令设置权限：

chmod +x src/my_robot_node.py

四、编写launch文件

Launch文件用于同时启动多个节点，并配置参数。它们通常存放在launch目录下。

创建launch文件

在launch目录下创建一个名为my_robot_launch.launch的文件，并添加以下内容：

<launch>
  <node name="my_robot_node_cpp" pkg="my_robot_pkg" type="my_robot_node" output="screen"/>
  <node name="my_robot_node_py" pkg="my_robot_pkg" type="my_robot_node.py" output="screen"/>
</launch>

该文件将启动两个节点：一个C++节点和一个Python节点。

五、构建和运行ROS包

构建ROS包

在工作空间的根目录下运行以下命令以构建ROS包：

catkin_make

运行ROS节点

构建完成后，可以使用以下命令运行节点：

rosrun my_robot_pkg my_robot_node

或者使用launch文件：

roslaunch my_robot_pkg my_robot_launch.launch

六、使用项目管理系统

在开发ROS项目时，使用项目管理系统可以提高团队协作效率。推荐使用研发项目管理系统PingCode和通用项目协作软件Worktile。这两个系统提供了丰富的功能，如任务分配、进度跟踪和文档管理，能够帮助团队更好地管理项目。

PingCode

PingCode是一款专业的研发项目管理系统，适用于软件开发团队。它提供了需求管理、任务管理、缺陷管理等功能，能够帮助团队高效地进行项目开发和交付。

Worktile

Worktile是一款通用的项目协作软件，适用于各种类型的团队。它提供了任务管理、项目看板、团队沟通等功能，能够帮助团队提高协作效率。

通过使用PingCode和Worktile，开发团队可以更好地管理ROS项目，确保项目按时交付并满足质量要求。

七、总结

封装ROS源码是一个系统化的过程，通过使用ROS包的标准结构、编写CMakeLists.txt和package.xml、创建节点、编写launch文件等步骤，可以有效地组织和管理代码。此外，使用项目管理系统如PingCode和Worktile，可以提高团队协作效率，确保项目顺利进行。希望本文能为您提供有价值的参考，帮助您更好地封装和管理ROS源码。