ROS工作空间和程序包创建
预备工作
后面操作中我们将会用到ros-tutorials程序包,请先安装:
$ sudo apt-get install ros-<distro>-ros-tutorials
将 <distro> 替换成你所安装的版本(比如Jade、Indigo、hydro、groovy、fuerte、kinetic等)。
由于我的版本是kinetic的,所有安装命令如下:
$ sudo apt-get install ros-kinetic-ros-tutorials
一、ROS catkin 工作空间
下面我们开始创建一个catkin 工作空间:
$ mkdir -p ~/catkin_ws/src
$ cd ~/catkin_ws/src
即使这个工作空间是空的(在'src'目录中没有任何软件包,只有一个CMakeLists.txt链接文件),你依然可以编译它:
$ cd ~/catkin_ws/
$ catkin_make
首次运行catkin_make命令,将会在src文件夹下创建一个CMakeLists.txt文件,且在根目录下创建了两个子文件夹build和devel,目录结构如下:
catkin_ws # WORKSPACE - build/ # BUILDSPACE - devel/ # DEVEL SPACE - src/ # SOURCE SPACE CMakeLists.txt # Toplevel CMAKE file,provided by catkin
catkin_make命令在catkin 工作空间中是一个非常方便的工具。如果你查看一下当前目录应该能看到'build'和'devel'这两个文件夹。在'devel'文件夹里面你可以看到几个setup.*sh文件。source这些文件中的任何一个都可以将当前工作空间设置在ROS工作环境的最顶层,想了解更多请参考catkin文档。接下来首先source一下新生成的setup.*sh文件:
$ source devel/setup.bash
要想保证工作空间已配置正确需确保ROS_PACKAGE_PATH环境变量包含你的工作空间目录,采用以下命令查看:
$ echo $ROS_PACKAGE_PATH
/home/saneri/catkin_ws/src:/home/saneri/catkin_ws/src:/opt/ros/kinetic/share
到此你的工作环境已经搭建完成,接下来可以继续创建ROS程序包。
二、创建ROS程序包
1. 一个catkin程序包由什么组成?
一个程序包要想称为catkin程序包必须符合以下要求:
1.> 该程序包必须包含catkin compliant package.xml文件,这个package.xml文件提供有关程序包的元信息。
2.> 程序包必须包含一个catkin 版本的CMakeLists.txt文件,而Catkin metapackages中必须包含一个对CMakeList.txt文件的引用。
3.> 每个目录下只能有一个程序包,这意味着在同一个目录下不能有嵌套的或者多个程序包存在。
2. 在catkin工作空间中的程序包
开发catkin程序包的一个推荐方法是使用catkin工作空间,一个简单的工作空间也许看起来像这样:
workspace_folder/ -- WORKSPACE src/ -- SOURCE SPACE CMakeLists.txt -- 'Toplevel' CMake file, provided by catkin package_1/ CMakeLists.txt -- CMakeLists.txt file for package_1 package.xml -- Package manifest for package_1 ... package_n/ CMakeLists.txt -- CMakeLists.txt file for package_n package.xml -- Package manifest for package_n
3. 创建一个catkin程序包
使用 catkin_create_pkg 命令来创建一个新的catkin程序包创建之后我们看看他都能做些什么。
首先切换到之前通过创建catkin工作空间教程创建的catkin工作空间中的src目录下:
$ cd ~/catkin_ws/src
现在使用catkin_create_pkg命令来创建一个名为'beginner_tutorials'的新程序包,这个程序包依赖于std_msgs、roscpp和rospy
$ catkin_create_pkg beginner_tutorials std_msgs rospy roscpp
这将会创建一个名为beginner_tutorials的文件夹,这个文件夹里面包含一个package.xml文件和一个CMakeLists.txt文件,这两个文件都已经自动包含了部分你在执行catkin_create_pkg命令时提供的信息。
catkin_create_pkg命令会要求你输入package_name,如果有需要你还可以在后面添加一些需要依赖的其它程序包:
# catkin_create_pkg <package_name> [depend1] [depend2] [depend3]
4. 程序包依赖关系
4.1一级依赖
之前在使用catkin_create_pkg命令时提供了几个程序包作为依赖包,现在我们可以使用rospack命令工具来查看一级依赖包。
$ rospack depends1 beginner_tutorials
roscpp
rospy
std_msgs
就像你看到的,rospack列出了在运行catkin_create_pkg命令时作为参数的依赖包,这些依赖包随后保存在package.xml文件中。
$ roscd beginner_tutorials $ cat package.xml <package> ... <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend> <build_depend>roscpp</build_depend> <build_depend>rospy</build_depend> <build_depend>std_msgs</build_depend> ... </package>
4.2间接依赖
在很多情况中,一个依赖包还会有它自己的依赖包,比如,rospy还有其它依赖包。
$ rospack depends1 rospy
genpy
rosgraph
rosgraph_msgs
roslib
std_msgs
一个程序包还可以有好几个间接的依赖包,幸运的是使用rospack可以递归检测出所有的依赖包。
$ rospack depends beginner_tutorials
三、编译程序包
1. 一旦安装了所需的系统依赖项,我们就可以开始编译刚才创建的程序包了,如果你是通过apt或者其它软件包管理工具来安装ROS的,那么系统已经默认安装好所有依赖项。
记得事先 source 你的环境配置(setup)文件,在Ubuntu中的操作指令如下:
$ source /opt/ros/kinetic/setup.sh
2. 使用 catkin_make
catkin_make 是一个命令行工具,它简化了catkin的标准工作流程。你可以认为catkin_make是在CMake标准工作流程中依次调用了cmake 和 make。
使用方法:
# 在catkin工作空间下 $ catkin_make [make_targets] [-DCMAKE_VARIABLES=...]
开始编译你的程序包
之前已经创建好了一个catkin 工作空间 和一个名为beginner_tutorials的catkin 程序包。现在切换到catkin workspace 并查看src文件夹:
$ cd ~/catkin_ws/ $ ls src beginner_tutorials/ CMakeLists.txt $ catkin_make
你可以看到很多cmake 和 make 输出的信息:
Base path: /home/saneri/catkin_ws Source space: /home/saneri/catkin_ws/src Build space: /home/saneri/catkin_ws/build Devel space: /home/saneri/catkin_ws/devel Install space: /home/saneri/catkin_ws/install #### #### Running command: "cmake /home/saneri/catkin_ws/src -DCATKIN_DEVEL_PREFIX=/home/saneri/catkin_ws/devel -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/home/saneri/catkin_ws/install" in "/home/saneri/catkin_ws/build" #### -- The C compiler identification is GNU 4.2.1 -- The CXX compiler identification is Clang 4.0.0 -- Checking whether C compiler has -isysroot -- Checking whether C compiler has -isysroot - yes -- Checking whether C compiler supports OSX deployment target flag -- Checking whether C compiler supports OSX deployment target flag - yes -- Check for working C compiler: /usr/bin/gcc -- Check for working C compiler: /usr/bin/gcc -- works -- Detecting C compiler ABI info -- Detecting C compiler ABI info - done -- Check for working CXX compiler: /usr/bin/c++ -- Check for working CXX compiler: /usr/bin/c++ -- works -- Detecting CXX compiler ABI info -- Detecting CXX compiler ABI info - done -- Using CATKIN_DEVEL_PREFIX: /tmp/catkin_ws/devel -- Using CMAKE_PREFIX_PATH: /opt/ros/groovy -- This workspace overlays: /opt/ros/groovy -- Found PythonInterp: /usr/bin/python (found version "2.7.1") -- Found PY_em: /usr/lib/python2.7/dist-packages/em.pyc -- Found gtest: gtests will be built -- catkin 0.5.51 -- BUILD_SHARED_LIBS is on -- ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ -- ~~ traversing packages in topological order: -- ~~ - beginner_tutorials -- ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ -- +++ add_subdirectory(beginner_tutorials) -- Configuring done -- Generating done -- Build files have been written to: /home/saneri/catkin_ws/build #### #### Running command: "make -j4" in "/home/saneri/catkin_ws/build" ####
catkin_make首先输出它所使用到的每个空间所在的路径,需要注意的是由于这些空间存在默认配置的原因,有几个文件夹已经在catkin工作空间自动生成了,使用ls查看
saneri@localhost:~/catkin_ws$ ls
build devel src
build 目录是build space的默认所在位置,同时cmake 和 make也是在这里被调用来配置并编译你的程序包。
devel 目录是devel space的默认所在位置, 同时也是在你安装程序包之前存放可执行文件和库文件的地方。
参考文档:http://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials/CreatingPackage
http://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials/BuildingPackages