Carrie's Blog

Appearance

On this page

ROS Notes ​

Communication ​

  • Node

    ROS 裡最小的單位

  • Topic ( Publisher / Subscriber )

    只能做單方面的發布、接收

  • Service ( Server / Client )

    雙向，會暫停直到收到對方回應

  • Action ( Server / Client )

    雙向，中間可接收 feedback

  • Parameter Server

Topic ( Talker and Listener ) ​

  • roscore：開啟 master

    如果沒有開啟的話，node 彼此無法溝通。
    roscore 在一個網域中只能同時有一個！

  • rosrun roscpp_tutorials talker：執行 talker node
  • rosrun roscpp_tutorials listener：執行 listener node

    talker 和 listener 是 package：roscpp_tutorials 內建的

  • rosnode list：列出目前所有 node
  • rosnode info <node_name>：列出 node 的詳細資訊
  • rostopic list：列出目前所有的 topic
  • rostopic hz /<node_name>：列出 topic 發送的頻率
  • rostopic info <topic_name>：列出 topic 的詳細資訊
  • rosmsg show std_mags/<msg_name>：列出 msg 的型別和變數名稱
  • rosnode ping /<node>：測試 node 是否存在

    若不存在、關閉此 node，則會出現 cannot ping [/<node>]: unknown node

Service ​

Request & Response Communication ​

  • rosservice list：列出目前可用的 service
  • rosservice type /<service_name>：列出 service 的型別
  • rosservice call /<service_name> <args>：呼叫 service

    args 為根據定義所需要的參數

Service Definition ​

副檔名：.srv

<request>
---
<response>

範例：

geometry_msgs/PoseStamped start
geometry_msgs/PoseStamped goal
float32 tolerance
---
nav_msgs/Path plan

Example ​

  1. roscore：開啟 master
  2. rosrun roscpp_tutorials add_two_ints_server：執行此 server
  3. rosservice list：列出目前可用的 service
  4. rosservice type /add_two_ints：列出 service 的型別
  5. rossrv show roscpp_tutorials/TwoInts：查看 Service Definition
  6. rosservice call /add_two_ints "a: 10 b: 5"：呼叫 service

不知道參數型態，可在最後按「tab」獲得提示 執行 rosrun roscpp_tutorials add_two_ints_server 的 Terminal 也會獲得資訊

Action ​

  1. Request & Response with
  • Cancel the task ( preempt )
  • Receive feedback on the progress
  1. Suitable to the scenario while response time is too long
  2. Implemented with several topics

Action Definition ​

副檔名：.action

<goal>
---
<result>
---
<feedback>

範例：

navigation_msgs/Path path
---
bool success
---
float32 remaining_distance
float32 initial_distance

Example ​

  1. roscore
  2. rosrun actionlib_tutorials fibonacci_server
  3. rosrun actionlib_tutorials fibonacci_client
  4. rostopic list：列出目前的 topic
  5. rostopic echo /fibonacci/status：列出 status
  6. rostopic echo /fibonacci/feedback：列出 feedback

Parameters ​

  1. ROS provides Parameter Server for nodes
  2. ROS node can store/retrieve parameter from server at runtime
  3. rosparam is the CLI tools for Parameter Server
  • rosparam list：列出 parameters
  • rosparam set <parameter> <value>：設定變數
  • rosparam get /<parameter>：列出變數的內容
  • rosparam dump：列出所有 parameters 的內容

Comparison ​

Topic 單方向、連續將資料傳送給對方 Service 停下來等待回應

Launch ​

  1. Able to launch multiple ROS nodes and set parameters easily
  2. It’ll start roscore if no roscore
  3. 副檔名：.launch

範例：

<launch>
    <node name="listener" pkg="roscpp_tutorials" type="listener" output="screen"/>
    <node name="talker" pkg="roscpp_tutorials" type="talker" output="screen"/>
</launch>
  • roslaunch roscpp_tutorials talker_listener.launch： 執行此 launch 檔案 ( 會自動 roscore )

    指令內容結構：roslaunch <package> <file.launch>

Useful ROS Tool ​

rostopic ​

  1. Latching mode

    Rostopic will publish a message to /topic_name and keep it latched -- any new subscribers that come online after you start rostopic will hear this message. You can stop this at any time by pressing ctrl-C.
    Rostopic 將向 /topic_name 發布訊息並保持鎖定 —— 任何啟動 rostopic 後上線的新 subscribers 都會聽到收到這則訊息。
    rostopic pub -l /chatter std_msgs/String "data: 'test'"

  2. Once mode

    If you don't want to have to stop rostopic with ctrl-C, you can publish in once mode.
    rostopic will keep the message latched.
    如果不想用中斷 rostopic，可選擇 Once mode 下發布。
    rostopic 將鎖定訊息 3 秒後退出。
    rostopic pub -1 /chatter std_msgs/String "data: 'test'"

  3. Rate mode

    In rate mode, rostopic will publish your message at a specific rate. For example, -r 10 will publish at 10hz. For file and piped input, this defaults to 10hz.
    在 Rate mode 下，rostopic 將以特定速率發布訊息。
    rostopic pub -r 10 /chatter std_msgs/String "data: 'test'"

rosbag ​

  1. Record, Replay and Debug 錄製、重播、偵錯
  2. network => wireshark
  3. ROS => rosbag
  • rosbag record --all：record 全部的 topic
  • rosbag record /<topic>：rocord 特定的 topic
  • rosbag info <rosbag_filename>.bag：列出 file.bag 的資訊
  • rosbag play <rosbag_filename>.bag：播放 file.bag 的錄製內容

rqt ​

圖形化介面工具

  • rqt：開啟 rqt
  • rqt_graph：開啟 rqt 並打開 node graph

    藍色為 Publisher、綠色為 Subscriber、紅色則為 Topic

Build ROS packages ​

  • Workspace

    • src：放程式碼
    • build ( 由 catkin_make 自動創建 )
    • devel ( 由 catkin_make 自動創建 )

  • mkdir -p ~/<workspace_name>/src：創建 workspace

  • cd ~/<workspace_name>/src：移動到 workspace/src

  • git clone https://github.com/ros/ros_tutorials.git

  • cd ~/<workspace_name>：移動到 workspace

  • catkin_make：建立 packages

Overlay ​

  • cd ~/<workspace_name>：移動到 workspace
  • rospack list | grep rospy_tutorials：列出 rospy_tutorials 的 package
  • echo $ROS_PACKAGE_PATH：顯示 ROS system's packages 路徑

Setup the package environment by overlay

source devel/setup.bash 覆蓋

  • rospack list | grep rospy_tutorials
  • echo $ROS_PACKAGE_PATH

Environment Variable 環境變數 ​

  • ROS_DISTRO：ROS distribution, e.g. noetic
  • ROS_MASTER_URI：Tell ROS node where to locate master
  • ROS_IP/ROS_HOSTNAME：Network Address of ROS node
  • ROS_ROOT：Where the ROS root path is
  • ROS_PACKAGE_PATH：Tell ROS system where to search the packages

指令 ​

  • echo $<environment_variable>：可以顯示出來看
  • ros_menu_env：可以顯示常見環境變數 ( 僅限有使用 ros menu )

Reference for ROS ​