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Repository Summary
Checkout URI | https://github.com/homalozoa/ros2_for_beginners_code.git |
VCS Type | git |
VCS Version | main |
Last Updated | 2024-10-24 |
Dev Status | UNMAINTAINED |
CI status | No Continuous Integration |
Released | UNRELEASED |
Tags | No category tags. |
Contributing |
Help Wanted (0)
Good First Issues (0) Pull Requests to Review (0) |
Packages
Name | Version |
---|---|
ch2_node_cpp | 0.0.1 |
ch2_node_py | 0.0.1 |
ch2_pkg_cpp | 0.0.1 |
ch2_pkg_py | 0.0.1 |
ch3_component | 0.0.1 |
ch3_launch | 0.0.1 |
ch3_logging_cpp | 0.0.1 |
ch3_logging_py | 0.0.1 |
ch3_param_bringup | 0.0.1 |
ch3_param_cpp | 0.0.1 |
ch3_param_py | 0.0.1 |
ch3_plugin_alpha | 0.0.1 |
ch3_plugin_base | 0.0.1 |
ch3_plugin_beta | 0.0.1 |
ch3_plugin_main | 0.0.1 |
ch4_service_cpp | 0.0.1 |
ch4_service_py | 0.0.1 |
ch4_topic_cpp | 0.0.1 |
ch4_topic_py | 0.0.1 |
ch5_action_cpp | 0.0.1 |
ch5_action_interfaces | 0.0.1 |
ch5_action_py | 0.0.1 |
ch5_v_interfaces | 0.0.1 |
ch5_tf2_cpp | 0.0.1 |
ch6_bag_cpp | 0.0.1 |
ch6_debug_cpp | 0.0.1 |
ch6_unittest_cpp | 0.0.1 |
ch7_diagnostics_cpp | 0.0.1 |
ch7_msgfltr_cpp | 0.0.1 |
ch7_msgfltr_py | 0.0.1 |
grpc_vendor | 0.0.1 |
mpg123_vendor | 0.0.1 |
opencv_vendor | 0.0.1 |
README
ros2_for_beginners_code
一、简介
本项目囊括了书籍《ROS 2机器人编程实战——基于现代C++和Python 3》的各章节配套代码,意在将书中例程完整呈现,以便帮助读者更好地理解书中内容。
二、开发环境配置
为保证能够将项目代码顺利编译、运行、修改及调试,读者需要根据自身当前的软硬件开发环境,对ROS 2进行部署。
由于不同操作系统的软件管理机制不同,ROS 2的开发环境搭建需要根据不同的操作系统(Linux、Windows和macOS)进行相应的配置。
ROS 2相关软件发行分为源码发行与二进制发行两种方式。需要注意的是,源码发行是面向全平台的(Windows,Linux,macOS)且不约束其版本;而二进制发行为了保障适配性,基于不同的操作系统版本,发行了相应的ROS 2的版本,如ROS 2的Foxy发行版首要支持Ubuntu Focal(20.04),macOS Mojave(10.14)和Windows 10。这就要求基于二进制发行版本安装的读者进行版本的对应。
二进制安装参考说明:
- https://docs.ros.org/en/humble/Installation/Ubuntu-Install-Debians.html
- https://docs.ros.org/en/humble/Installation/Alternatives/RHEL-Install-Binary.html
以上网址给出的是Ubuntu下Debian的安装说明,及Humble版本的RPM安装说明。读者需要根据自己的操作系统及ROS 2软件版本需求,在 https://docs.ros.org/ 找到合适的安装说明。
源码安装参考说明:
- https://docs.ros.org/en/humble/Installation/Ubuntu-Development-Setup.html
此部分可结合书中1.1.3~1.1.4完成.
三、示例代码简介
1.功能包的构建与测试
本节对应书中2.1.2节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
-
通过ros2 pkg生成功能包ch2_pkg_cpp以及ch2_pkg_py的过程
-
如何配置并修改package.xml、setup.py及CmakeLists.txt
-
尝试merge以及symlink两种构建指令,比较构建结果的不同,以及构建指令与test指令的关系
ros2_for_beginners_code
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|-ch2
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|-package
|-ch2_pkg_cpp
|-ch2_pkg_py
2.节点与节点执行器
本节对应书中2.2.1节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
-
节点的创建方法
-
节点与线程、进程的关系
-
节点执行器的配置,包括线程配置和回调操作配置
-
节点的package.xml及CmakeLists.txt配置
-
节点的简单调试
ros2_for_beginners_code
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|-ch2
|-node
|-ch2_node_cpp
|-ch2_node_py
3. 日志的基本分类
本节对应书中3.1.1节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
-
日志的分类,rclcpp和rclpy的日志接口设计
-
收集和查阅历史日志的方法
-
日志使用的技巧
ros2_for_beginners_code
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|-ch3
|-logging
|-ch3_logging_cpp
|-ch3_logging_py
4. 使用启动脚本
本节对应书中3.2节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
-
使用ros2launch启动单个/多个进程
-
使用colcon进行构建并部署
-
使用扩展功能,配置启动脚本的启动信息
ros2_for_beginners_code
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|-ch3
|-launch
|-ch3_launch
5. 节点的参数系统
本节对应书中3.3节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
-
使用ros2param功能包为节点添加参数
-
使用YAML维护参数,提高可维护性
-
动态获取参数的方法
ros2_for_beginners_code
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|-ch3
|-param
|-ch3_param_bringup
|-ch3_param_cpp
|-ch3_param_py
6. 插件的创建及使用
本节对应书中3.4节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
-
插件的创建方法
-
使用参数动态加载插件的方法
ros2_for_beginners_code
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|-ch3
|-plugin
|-ch3_plugin_alpha
|-ch3_plugin_base
|-ch3_plugin_beta
|-ch3_plugin_main
7. 组件系统的使用
本节对应书中3.5节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
-
自定义组件的方法
-
使用组件容器加载多个组件
ros2_for_beginners_code
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|-ch3
|-component
|-ch3_component
8. ROS 2通信——topic
本节对应书中4.1节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
-
理解topic的通信机制,实现发布器与订阅器,思考topic的适用场景
-
运用ros2topic对topic的通信进行调试
-
了解QoS的策略及其兼容性,并正确配置使用
ros2_for_beginners_code
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|-ch4
|-topic
|-ch4_topic_cpp
|-ch4_topic_py
9. ROS 2通信——service
本节对应书中4.2节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
-
理解基于主从式架构service的通信机制,实现发布器与订阅器,对比topic思考service的适用场景
-
运用ros2service对service的通信进行调试
ros2_for_beginners_code
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|-ch4
|-service
|-ch4_service_cpp
|-ch4_service_py
10. ROS 2通信——action
本节对应书中5.1节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
-
理解基于主从式架构action的通信机制,实现发布器与订阅器,对比service思考action的适用场景
-
对使用action过程中发生的抢占和队列根据使用场景灵活处理
ros2_for_beginners_code
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|-ch5
|-action
|-ch5_action_cpp
|-ch5_action_interfaces
|-ch5_action_py
11. ROS 2自定义action消息
本节对应书中5.2节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
-
使用ros2pkg创建自定义接口功能包的方法
-
使用ros2interface进行接口查看及调试
-
实践中灵活应用ros2/common_interfaces项目中提供的机器人通用功能的接口
ros2_for_beginners_code
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|-ch5
|-interface
|-ch5_v_interfaces
12. 基于topic实现坐标系统
本节对应书中5.3节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
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使用tf2_ros完成静态坐标变换的广播
-
使用tf2_ros完成动态坐标变换的广播
-
使用tf2_echo,tf2_monitor,buffer_server,static_transform_publisher对tf2进行调试
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坐标变换监听器的实现
ros2_for_beginners_code
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|-ch5
|-tf2
|-ch5_tf2_cpp
13. 使用GDB调试
本节对应书中6.1节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
-
在项目总添加调试属性的方法
-
使用GDB运行ch6_debug_cpp的可执行程序,进行调试过程的学习
ros2_for_beginners_code
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|-ch6
|-ch6_debug_cpp
14. 使用rosbag2实现持久记录
本节对应书中6.2节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
-
使用ros2bag启用压缩/不启用压缩的录制方法
-
使用ros2bag播放和处理bag文件
ros2_for_beginners_code
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|-ch6
|-ch6_bag_cpp
15. 编写单元测试
本节对应书中6.3节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
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使用GooleTest实现单元测试的框架
-
使用lcov统计测试覆盖率
ros2_for_beginners_code
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|-ch6
|-ch6_unittest_cpp
16. 构建ROS 2的vendor功能包
本节对应书中7.2节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
-
构建vendor功能包的原因和重要性
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引入CMake项目的方法
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引入Autoconf项目的方法
ros2_for_beginners_code
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|-ch7
|-vendor_pkgs
|-grpc_vendor
|-mpg123_vendor
|-opencv_vendor
17. 使用sensor_msgs接口
本节对应书中7.3节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
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熟悉common_interfaces中传感器的消息描述类型
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多源数据的时间同步策略
ros2_for_beginners_code
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|-ch7
|-sensor
|-ch7_msgfltr_cpp
|-ch7_msgfltr_py
18. 诊断系统
本节对应书中7.4节的内容,在此项目中目录结构如下图,学习的关键点为以下几点:
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熟悉诊断系统的消息定义及基本组成部分
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诊断数据的更新器的构建与使用
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使用更新器功能包DiagnosedPublisher、TopicDiagnostic和HeaderlessTopicDiagnostic帮助检测topic发布频率的异常
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使用AnalyzerGroup对数据进行收集分析
ros2_for_beginners_code
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|-ch7
|-diagnostics
|-ch7_diagnostics_cpp