環(huán)境變量

啟動前要檢查環(huán)境變量：ROS_DOMAIN_ID 和 ROS_LOCALHOST_ONLY。如果通信時PIN不同，應(yīng)該首先考慮是不是環(huán)境變量設(shè)置錯誤。 Configuring environment

記得source一下ros2。

echo "source /opt/ros/humble/setup.bash" >> ~/.bashrc

turtlesim和rqt

Turtlesim 是一款用于學(xué)習(xí) ROS2 的輕量級模擬器。 它說明了 ROS 2 在最基本的層面上做了什么，讓您了解以后將如何處理真實機器人或機器人模擬。
ros2 工具是用戶管理、內(nèi)省和與 ROS 系統(tǒng)交互的方式。 它支持針對系統(tǒng)及其操作的不同方面的多個命令。 人們可能會使用它來啟動節(jié)點、設(shè)置參數(shù)、收聽話題等等。 ros2工具是核心 ROS2 安裝的一部分。
rqt 是 ROS2 的圖形用戶界面 (GUI)工具。 在 rqt 中完成的所有操作都可以在命令行上完成，但 rqt 提供了一種更用戶友好的方式來操作 ROS2 元素。

以初始狀態(tài)打開rqt

rqt每次啟動都會以上次關(guān)閉時的狀態(tài)打開，如果rqt界面出現(xiàn)了什么異常卡頓（比如某個頁面無法點擊，或者無法滑動），可以通過下面命令像第一次打開rqt一樣。

rqt --clear-config

node

啟動節(jié)點

ros2 run <package_name> <executable_name>

查看節(jié)點列表

ros2 node list

查看節(jié)點更多信息

可以看到節(jié)點的話題信息(subscribers and publishers)，服務(wù)信息(services), 動作信息(action servers and action clients)。

ros2 node info <node_name>    "一般是/node_name"

命令行參數(shù) --ros-args

ROS的命令行參數(shù)

--remap
ros2 run some_package some_ros_executable --ros-args --remap foo:=bar
ros2 run some_package some_ros_executable --ros-args -r foo:=bar
ros2 run some_package some_ros_executable --ros-args -r some_node:foo:=bar

--param
ros2 run some_package some_ros_executable --ros-args --param string_param:=test
ros2 run some_package some_ros_executable --ros-args -p string_param:=test
ros2 run some_package some_ros_executable --ros-args -p some_node:string_param:=test

--params-file
ros2 run some_package some_ros_executable --ros-args --params-file params_file.yaml

<params_file.yaml>

node0_name:
  ros__parameters:
     param0_name: param0_value
     ...
     paramN_name: paramN_value
...
nodeM_name:
  ros__parameters:
     ...

* 匹配由斜線劃分的單個令牌。** 匹配由斜線劃分的零或更多令牌。不允許部分匹配（例如foo*）。
例如：

/**:
  ros__parameters:
    string_param: foo
將在所有節(jié)點上設(shè)置參數(shù)string_param.

/**/some_node:
    ros__parameters:
      string_param: foo
將在任何名稱空間中的some_node上設(shè)置parameter string_param.

/foo/*:
    ros__parameters:
      string_param: foo
將在名稱空間 /foo下的任何節(jié)點上設(shè)置參數(shù)string_param(例如只匹配到foo/foo1 而不會匹配到foo/foo1/foo11).

topic

話題可以理解為是ROS中節(jié)點交換消息的總線。

在圖中查看節(jié)點和話題之間的結(jié)構(gòu)：

rqt_graph

圓的是節(jié)點，方的是話題。

話題列表

ros2 topic list

話題類型

ros2 topic type <topic_name>

話題列表，附加話題類型

類型其實就是消息結(jié)構(gòu)（消息屬于哪個類）。

ros2 topic list -t

根據(jù)類型查找話題名

ros2 topic find <type_name>

查看話題發(fā)布的數(shù)據(jù)

ros2 topic echo <topic_name>

注意：數(shù)據(jù)只有在發(fā)布時終端才可以看到。
此命令會發(fā)布一個新話題，話題名字類似于/_ros2cli_26646，在rqt_graph中取消選中Debug即可看見。

查看話題的詳細(xì)信息

可以查看話題的消息類型，以及其被多少個節(jié)點發(fā)布消息和被多少個節(jié)點訂閱。

ros2 topic info <topic_name>

查看類型的詳細(xì)信息

這里的類型不只是話題的類型可以被查看，其他類型也可以使用此方法看到具體的結(jié)構(gòu)信息。

ros2 interface show <msg type>

查看所有類型的列表

ros2 interface list

以ros2 interface show geometry_msgs/msg/Twist為例，顯示的類型如下：

# This expresses velocity in free space broken into its linear and angular parts.
Vector3  linear
        float64 x
        float64 y
        float64 z
Vector3  angular
        float64 x
        float64 y
        float64 z

其中，linear和angular可以理解為一個變量，Vector3 是變量的類型，x,y,z是linear/angular的成員，也是變量。

給話題發(fā)布消息（在命令行）

'<args>'參數(shù)需要以yaml語法作為輸入。

ros2 topic pub <topic_name> <msg_type> '<args>'

'<args>'使用單引號和雙引號是等價的，都可以使用。
例如：ros2 topic pub --once /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}"（格式和echo顯示的結(jié)果是一樣的）

• --once是一個可選的參數(shù)，意為“發(fā)布一條消息然后退出”。
• --rate 1 ：以1Hz的頻率持續(xù)發(fā)布消息(為默認(rèn)參數(shù)設(shè)置)。
• <args>是yaml格式的,每一個冒號后面的空格都不可以省略。

在rqt-graph中顯示如下：

帶有時間戳的消息

如果消息的header為完整的標(biāo)題類型std_msgs/msg/Header(有沒有可以通過interface show 查看)，設(shè)置為auto會自動填充為當(dāng)前時間。

ros2 topic pub /pose geometry_msgs/msg/PoseStamped '{header: "auto", pose: {position: {x: 1.0, y: 2.0, z: 3.0}}}'

如果消息中的類型為builtin_interfaces/msg/Time，可以設(shè)置now

ros2 topic pub /reference sensor_msgs/msg/TimeReference '{header: "auto", time_ref: "now", source: "dumy"}'

sensor_msgs/msg/TimeReference 結(jié)構(gòu)如下：

查看話題發(fā)布的頻率Hz

ros2 topic hz <topic_name>

service

服務(wù)是節(jié)點的另一種通信方法，基于呼叫和響應(yīng)(call-and-response)模型，話題是publisher-subscriber模型。服務(wù)只有在客戶端專門調(diào)用時才提供數(shù)據(jù)。

服務(wù)列表

ros2 service list

服務(wù)類型

服務(wù)類型的定義與話題類型類似，但是服務(wù)類型有兩個部分：一條是請求的消息，另一條是響應(yīng)的消息。

ros2 service type <service_name>

服務(wù)列表，附加服務(wù)類型

ros2 service list -t

根據(jù)類型查找服務(wù)名

ros2 service find <type_name>

服務(wù)類型結(jié)構(gòu)

查看方法：

ros2 interface show <type_name>

結(jié)構(gòu)：

request structure 
---
response structure

• ---是request structure 和 response structure 的分隔符。

調(diào)用服務(wù)

ros2 service call <service_name> <service_type> <arguments>

例如：ros2 service call /spawn turtlesim/srv/Spawn "{x: 2, y: 2, theta: 0.2, name: ''}"
會返回：

requester: making request: turtlesim.srv.Spawn_Request(x=2.0, y=2.0, theta=0.2, name='')

response:
turtlesim.srv.Spawn_Response(name='turtle2')

parameters

參數(shù)是節(jié)點(node)的配置值，每個節(jié)點都維護(hù)自己的參數(shù)，也有共享參數(shù)（和C++很像，有私有成員，也有靜態(tài)成員）。

參數(shù)列表

ros2 param list

獲取參數(shù)值

ros2 param get <node_name> <parameter_name>

設(shè)置參數(shù)值

ros2 param set <node_name> <parameter_name> <value>

獲取節(jié)點所有參數(shù)

ros2 param dump <node_name>

如果想將參數(shù)存入到文件中，可以使用linux中的>運算符：

ros2 param dump /turtlesim > turtlesim.yaml 

導(dǎo)出為yaml結(jié)構(gòu)，以后使用時可以直接導(dǎo)入。

為節(jié)點加載參數(shù)

ros2 param load <node_name> <parameter_file>

例如：ros2 param load /turtlesim turtlesim.yaml
需要注意的是只讀的參數(shù)只能在啟動時進(jìn)行修改，所以那些參數(shù)將不會被修改。

啟動時指定節(jié)點參數(shù)

ros2 run <package_name> <executable_name> --ros-args --params-file <file_name>

例如：ros2 run turtlesim turtlesim_node --ros-args --params-file turtlesim.yaml
這將使得所有參數(shù)根據(jù)給定的文件更新，具體細(xì)節(jié)見ROS的命令行參數(shù)。

action

action基于topic和service。它的功能類似于service。但是action的特點是：動作不僅可以被取消，還提供了穩(wěn)定的反饋(service只能返回一個單獨的回復(fù)response)。
action由三個部分組成：目標(biāo)，反饋和結(jié)果。
操作使用client-server模型，類似于Publisher-Subscriber模型。 “action client”節(jié)點將目標(biāo)發(fā)送到“action server”節(jié)點，該節(jié)點確認(rèn)目標(biāo)并返回反饋和結(jié)果。

當(dāng)調(diào)用：

 ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

終端會顯示：

Reading from keyboard
---------------------------
Use arrow keys to move the turtle.
Use G|B|V|C|D|E|R|T keys to rotate to absolute orientations. 'F' to cancel a rotation.'Q' to quit.

Use arrow keys to move the turtle.對應(yīng)topic，
Use G|B|V|C|D|E|R|T keys to rotate to absolute orientations. ‘F’ to cancel a rotation. ‘Q’ to quit.對應(yīng)action。

每次按下這些按鍵時，都會將目標(biāo)發(fā)送到/turtlesim節(jié)點的action服務(wù)器上。一旦烏龜旋轉(zhuǎn)完成，烏龜節(jié)點會返回一個信息，比如：[INFO] [turtlesim]: Rotation goal completed successfully ，實際上不同的動作對應(yīng)不同的反饋信息和結(jié)果。

對于動作而言，client可以取消目標(biāo)(按下F)，server也可以取消目標(biāo)(連續(xù)按下D G,server會自動放棄第一個目標(biāo)，但不是所有的server都是這樣處理)。

通信方式

執(zhí)行ros2 node info /turtlesim可以看到最下方關(guān)于action的信息：

  Action Servers:
    /turtle1/rotate_absolute: turtlesim/action/RotateAbsolute
  Action Clients:

這說明/turtlesim節(jié)點會接受/turtle1/rotate_absolute提供的目標(biāo)并且給它提供反饋。

執(zhí)行ros2 node info /teleop_turtle可以看到最下方關(guān)于action的信息：

  Action Servers:

  Action Clients:
    /turtle1/rotate_absolute: turtlesim/action/RotateAbsolute

這說明/teleop_turtle節(jié)點會發(fā)送目標(biāo)給/turtle1/rotate_absolute。

動作列表

ros2 action list

動作列表，附加類型

ros2 action list -t

動作更多信息

會返回動作的客戶端和服務(wù)端節(jié)點。

ros2 action info /turtle1/rotate_absolute

動作類型結(jié)構(gòu)

以turtlesim/action/RotateAbsolute類型為例：

ros2 interface show turtlesim/action/RotateAbsolute

返回：

# The desired heading in radians
float32 theta
---
# The angular displacement in radians to the starting position
float32 delta
---
# The remaining rotation in radians
float32 remaining

分成了三部分，其中---是分隔符，第一部分是目標(biāo)，第二部分是結(jié)果，第三部分是反饋信息。

發(fā)送動作目標(biāo)

ros2 action send_goal <action_name> <action_type> '<values>'

<values>需要采用YAML格式。
例如：ros2 action send_goal /turtle1/rotate_absolute turtlesim/action/RotateAbsolute "{theta: 1.57}"

發(fā)送動作目標(biāo)，要求有穩(wěn)定的反饋

ros2 action send_goal /turtle1/rotate_absolute turtlesim/action/RotateAbsolute "{theta: -1.57}" --feedback

會返回：

Sending goal:
   theta: -1.57

Goal accepted with ID: e6092c831f994afda92f0086f220da27

Feedback:
  remaining: -3.1268222332000732

Feedback:
  remaining: -3.1108222007751465

…

Result:
  delta: 3.1200008392333984

Goal finished with status: SUCCEEDED

其中Feedback會持續(xù)提供反饋信息，直到目標(biāo)達(dá)到。

topic，service，action的區(qū)別

使用 rqt_console 查看特定日志消息

啟動

ros2 run rqt_console rqt_console

過濾某些級別的消息

只查看級別大于等于WARN的日志消息。

ros2 run turtlesim turtlesim_node --ros-args --log-level WARN  #大小寫都可以

ROS2的日志級別按嚴(yán)重性排序：

Fatal
Error
Warn
Info
Debug

默認(rèn)級別是Info，因此看不到級別為Debug的消息。
如果設(shè)置顯示的消息級別是Warn，那么Info和Debug級別的消息都會被顯示。

啟動節(jié)點(Launching nodes)

使用命令行工具一次啟動多個節(jié)點。

ros2 launch turtlesim multisim.launch.py

這會啟動兩個turtlesim node，使用ros2 topic list可以看到兩個node分別為turtlesim1和turtlesim2：

/parameter_events
/rosout
/turtlesim1/turtle1/cmd_vel
/turtlesim1/turtle1/color_sensor
/turtlesim1/turtle1/pose
/turtlesim2/turtle1/cmd_vel
/turtlesim2/turtle1/color_sensor
/turtlesim2/turtle1/pose

因此我們可以開兩個終端來分別控制兩個節(jié)點：

1. ros2 topic pub /turtlesim1/turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}"
2. ros2 topic pub /turtlesim2/turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: -1.8}}"

注意:
也可以使用XML和YAML來創(chuàng)建啟動文件。 具體細(xì)節(jié)可以查看Using Python, XML, and YAML for ROS 2 Launch Files

對于launch的更多信息可以查看ROS2 launch tutorials

記錄和播放數(shù)據(jù)

記錄有關(guān)topic的數(shù)據(jù)，因此可以隨時重播和檢查。

記錄單個topic

ros2 bag record <topic_name>

例如：ros2 bag record /turtle1/cmd_vel
這會根據(jù)時間戳來創(chuàng)建bag文件的名稱，想要指定文件名稱可以用-o來指定。

記錄多個topic

記錄多個topic時直接輸入多個topic名稱，用空格隔開。

ros2 bag record -o subset <topic1_name> <topic2_name> 

-o選項允許為bag文件選擇一個唯一的名稱。這里的subset就是要創(chuàng)建的文件目錄名稱。
例如：ros2 bag record -o subset /turtle1/cmd_vel /turtle1/pose

查看記錄信息

ros2 bag info <bag_file_name>

例如：ros2 bag info subset

記錄回放

ros2 bag play <bag_file_name>

有關(guān)ros bag更詳細(xì)的信息在這里找到：https://github.com/ros2/rosbag2。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-812891.html

到了這里，關(guān)于ros2學(xué)習(xí)筆記-CLI工具，記錄命令對應(yīng)操作。的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！