盒子
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文章目录
  1. Turtlebot学习笔记
    1. ubuntu14.04上安装ROS Indigo版本
  2. Turtlebot包安装
    1. 安装ROS Indigo对应的Turtlebot包
  3. Turtlebot测试
  4. Kinect配置
  5. Kinect测试
  6. Turtlebot跟随
  7. Turtlebot建图导航
    1. 创建地图
    2. 自主导航
  8. 网络配置
    1. 网络测试
  9. ROS常用命令
  10. ROS工作原理
    1. ROS节点
    2. ROS主题
    3. ROS消息
    4. ROS服务
    5. ROS节点管理器
    6. 参数服务器
    7. 消息记录包

ros笔记

2018.10.31 siwang.hu ros

Turtlebot学习笔记

ubuntu14.04上安装ROS Indigo版本

设置安装软件源
sudo sh -c ‘echo “deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main” > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list’

设置key
sudo apt-key adv –keyserver hkp://ha.pool.sks-keyservers.net:80 –recv-key 421C365BD9FF1F717815A3895523BAEEB01FA116

安装
sudo apt-get update
sudo apt-get install ros-indigo-desktop-full

初始化rosdep
sudo rosdep init
rosdep update

初始化ROS开发环境
echo “source /opt/ros/indigo/setup.bash” >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

安装ROS工具包
sudo apt-get install python-rosinstall

Turtlebot包安装

安装ROS Indigo对应的Turtlebot包

ubuntu软件安装源更新
sudo apt-get update

Turtlebot包安装
sudo apt-get install ros-indigo-turtlebot ros-indigo-turtlebot-apps ros-indigo-turtlebot-interactions ros-indigo-turtlebot-simulator ros-indigo-kobuki-ftdi ros-indigo-rocon-remocon ros-indigo-rocon-qt-library ros-indigo-ar-track-alvar-msgs

Turtlebot测试

启动ROS
roscore

设备驱动配置
使用 ls /dev/kobuki命令，如果没有显示对应的设备驱动 /dev/kobuki 则使用命令 rosrun kobuki_ftdi create_udev_rules 添加，重启Turtlebot底盘即可

键盘控制底盘
roslaunch turtlebot_bringup minimal.launch
roslaunch turtlebot_teleop keyboard_teleop.launch

通过发布主题命令控制底盘
rostopic pub -r 10 /cmd_vel_mux/input/navi geometry_msgs/Twist ‘{linear: {x: 0.1, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0,y: 0.0,z: 0.0}}’

Kinect配置

安装驱动
sudo apt-get install ros-indigo-openni- ros-indigo-openni2- ros-indigo-freenect-*
rospack profile

设置环境变量(非常重要,做任何事之前都要查看和配置)
echo $TURTLEBOT_3D_SENSOR
如果输出的不是kinect则需要重新配置

如果你看到一个3D传感器，例如asus_xtion_pro，您将需要设置环境变量的默认值，修改和重新启动终端：
echo “export TURTLEBOT_3D_SENSOR=kinect” >> .bashrc

Kinect测试

启动turtlebot
roslaunch turtlebot_bringup minimal.launch

启动Kinect
roslaunch freenect_launch freenect-registered-xyzrgb.launch （Kinect新版本）
roslaunch openni_launch openni.launch (Kinect或旧版本)
针对Asus Xtion, Xtion Pro, or Primesense 1.08/1.09 cameras:
roslaunch openni2_launch openni2.launch depth_registration:=true

  • 图片 rosrun image_view image_view image:=/camera/rgb/image_color
    • 深度图 rosrun image_view image_view image:=/camera/depth_registered/image

在RVIZ上查看相机
roslaunch turtlebot_bringup 3dsensor.launch
roslaunch turtlebot_rviz_launchers view_robot.launch

Turtlebot跟随

启动Turtlebot
roslaunch turtlebot_bringup minimal.launch

启动跟随脚本
roslaunch turtlebot_follower follower.launch

Turtlebot建图导航

创建地图

启动Turtlebot roslaunch turtlebot_bringup minimal.launch

创建地图 roslaunch turtlebot_navigation gmapping_demo.launch

打开rviz roslaunch turtlebot_rviz_launchers view_navigation.launch

手动扫描建图 roslaunch turtlebot_teleop keyboard_teleop.launch

保存地图 rosrun map_server map_saver -f /tmp/my_map

自主导航

启动Turtlebot roslaunch turtlebot_bringup minimal.launch

启动导航模块 roslaunch turtlebot_navigation amcl_demo.launch map_file:=/tmp/my_map.yaml

导航模块有时启动失败可以使用这种方式启动(非常重要)
export TURTLEBOT_MAP_FILE=～/tmp/my_map.yaml
roslaunch turtlebot_navigation amcl_demo.launch

打开rviz roslaunch turtlebot_rviz_launchers view_navigation.launch –screen

当启动之后，TurtleBot并不知道自己在哪个位置,需要给它提供它在地图上的位置：

  • 点击rviz中的”2D Pose Estimate”按钮
  • 在地图上标出TurtleBot的近似位置，并指出TurtleBot的朝向（TurtleBot的正运动方向)
  • 点击rviz上的”2D Nav Goal”按钮
  • 在地图上标出TurtleBot的导航目标，并且指出其在导航终点的朝向

网络配置

主机也需要和笔记本一样安装ROS和Turtlebot包(参考上面ROS与Turtlebot包安装过程)

主机与笔记本需要同步时钟，在主机与笔记本上都需要安装chrony(非常重要)
sudo apt-get install chrony
sudo ntpdate ntp.ubuntu.com

在主机和笔记本电脑上都需要安装ssh-server
sudo apt-get install openssh-server

在笔记本电脑端配置
echo export ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311 >> ~/.bashrc
echo export ROS_HOSTNAME=笔记本电脑IP地址 >> ~/.bashrc

在主机端配置
echo export ROS_MASTER_URI=http://笔记本电脑IP地址:11311 >> ~/.bashrc
echo export ROS_HOSTNAME=主机IP地址 >> ~/.bashrc

网络测试

主机开启一个终端使用ssh命令登陆笔记本电脑
ssh username@ip
运行roscore

主机在开启一个终端使用ssh命令登陆笔记本电脑
ssh username@ip
运行roslaunch turtlebot_bringup minimal.launch

在主机开启一个终端
运行roslaunch turtlebot_teleop keyboard_teleop.launch
如果在主机端可以操作Turtlebot,说明网络配置成功

ROS常用命令

实时查看机器人坐标位置
rosrun tf tf_echo /map /base_link

ROS工作原理

ROS节点

使用命令rosnode查看Turtlebot运行启动时运行的ROS结点

ROS 的一个基本目标是使机器人的很多节点node（可执行文件，几乎相对独立的小程序）能够同时运行。为此，这些节点必须能够彼此通信。ROS 中实现通信的关键部分就是ROS节点管理器。要启动节点管理器，使用如下命令：roscore。节点管理器应该在使用ROS的全部时间内持续运行。一个合理的工作流程是在一个终端启动roscore，然后打开其他终端运行其他程序。

/rosout
rosout节点是一个特殊的节点，通过 roscore 自动启动。其作用有点类似于控制台程序中使用的标准输出（即 std::cout）。/rosout也是话题，所有的节点发布都向话题/rosout 发布消息，该话题由同名的 /rosout 节点订阅。这个话题的作用是用来生成各个节点的文本日志消息。在某些地方/rosout 既指节点又指话题。但 ROS 并不会这种重复的名字而混淆，因为 ROS 会根据上下文来推测我们讨论的是/rosout节点,还是/rosout话题。

/app_manager
对于robot是一个公共接口结点,只需调用app_manager的接口就可以操控robot。

/master
master提供topic的命名和注册service功能，也提供跟踪sub/pub功能。这个节点的角色就是让A节点能够定位到B节点。然后两个节点AB之间进行点对点的通信。
也提供参数服务器功能。

ROS主题

使用rostopic查看Turtlebox启动时运行的ROS主题

主题是由ROS网络对消息进行路由和消息管理的数据总线。每一条消息都要发布到相应的主题。当一个节点发送数据时，我们就说该节点正在向主题发布消息。节点可以通过订阅某个主题，接收来自其他节点的消息。一个节点可以订阅一个主题，而并不需要该节点同时发布该主题。这就保证了消息的发布者和订阅者之间相互解耦，完全无需知晓对方的存在。主题的名称必须是独一无二的，否则在同名主题之间的消息路由就会发生错误。

/cmd_vel_mux/active
记录每一刻的主动输入，如果没有人指挥机器人，就会闲置的话题

/cmd_vel_mux/input/XXX
多路复用器输入主题。可以在配置文件中描述任意数量的输入主题

ROS消息

rostopic info 节点名可以查看主题的消息类型

节点通过消息完成彼此的沟通。消息包含一个节点发送到其他节点的数据信息。ROS 中包含很多种标准类型的消息，同时你也可以基于标准消息开发自定义类型的消息

ROS服务

可以使用rosservice命令查看当前的ROS服务

在发布主题时，正在发送的数据能够以多对多的方式交互。但当你需要从某个节点获得一个请求或应答时，就不能通过主题来实现了。在这种情况下，服务能够允许我们直接与某个节点进行交互。此外，服务必须有一个唯一的名称。当一个节点提供某个服务时，所有的节点都可以通过使用ROS 客户端库所编写的代码与它通信。

ROS节点管理器

节点管理器是ROS名称服务,能够帮助节点找到彼此。节点通过与节点管理器通信来报告他们的注册信息。值得注意的是,当这些节点和节点管理器通信时,它们可以接受其他注册节点的信息,并能保持通信正常。当这些注册信息改变时,节点管理器也会回调这些节点。所以,没有节点管理器,节点将不能相互找到,也不能进行消息交换或者调用服务。

参数服务器

是节点管理器的一部分,其允许数据通过关键词来存储。可以在结点运行时配置结点或改变节点的工作模式

消息记录包

使用rosbag record -a记录所有消息，消息记录包存放在当前文件夹下
使用rosbag play 包名回放消息

消息记录包是一种用于保存和回放 ROS 消息数据的格式。消息记录包是检索传感器数据的重要机制。它可以获取并记录各种传感器数据，我们可以通过消息记录包来反复获取实验数据

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