0、引言
?? 在開始之前，您需要確保您已經(jīng)為 Qt 配置好了 ROS 開發(fā)環(huán)境了。如果您還沒有配置好，可以參考這篇文章
本文將著手探討如何在 Qt Creator 上編輯 ROS 項目（工作空間）。
1、本教程使用到的相關(guān)軟件或產(chǎn)品
- Ubuntu 20.04.6 LTS
- ROS Noetic Ninjemys LTS
- Qt 6.2.4 LTS
- Qt Creator 10.0.1
2、在帶有 ROS 插件的 Qt Creator 中編輯 ROS 項目
2.1、Qt Creator 新建 ROS 工程
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在（零）基礎(chǔ)概念篇介紹 ROS 工作空間 時曾說過 “最頂層的工作空間文件夾（可以任意命名）和 src 文件夾（必須命名為"src"）是需要自己創(chuàng)建的”。那么我們先創(chuàng)建如下的文件目錄：
workspace #在用戶目錄(~)新建一個“workspace”專門用于存放ROS工作空間 └── catkin_ws1 #這是ROS工作空間文件夾，名字自擬 └── src #創(chuàng)建一個一級目錄“src”文件夾
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文件目錄創(chuàng)建完成后，打開 Qt Creator，點擊左上角 “文件”==>“New Project” 新建項目，在 “其他項目” 分區(qū)中找到 “ROS Workspace” 新建一個 ROS 工作空間：
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在彈出的對話框中，我們需要為項目命名并選擇工作空間的路徑，隨后點擊下一步：
項 描述 Name Qt Creator 中 ROS 項目顯示的名字，建議與我們創(chuàng)建的工作空間文件夾名稱保持一致 Distribution ROS 發(fā)行版路徑 Build System 構(gòu)建系統(tǒng)。不出意外的話有三個可選項：①CatkinMake（就是 Catkin）；②CatkinTools；③Colcon；任選一個即可，它們都可以用來構(gòu)建和管理 ROS 軟件包，筆者直接按默認使用 CatkinTools（當然最穩(wěn)妥的還是選擇第一個 —— CatkinMake） Workspace Path 工作空間目錄 -
下一步來到“匯總”頁面，如果不打算添加到版本控制系統(tǒng)的話就可以直接點擊 “完成” 了：
可以看到，創(chuàng)建 ROS 項目只會添加后綴為 .workspace 的 XML 文件，這個文件包含了 Qt Creator 中用于管理 ROS 工作空間的配置信息和設(shè)置，可以用于在 Qt Creator 中方便地打開和編輯 ROS 工作空間。
?? XML 文件不一定要用 .xml 作為文件后綴，文件后綴名只是一種幫助用戶和計算機識別文件類型的方式，它并不影響文件的內(nèi)容或格式。因此，XML文件可以使用任何后綴名，只要它遵循XML語法規(guī)則即可。同理，同為輕量級標記語言的 JSON、YAML、TOML 也是如此
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創(chuàng)建 ROS 項目完成后，可以看到如下圖所示的目錄結(jié)構(gòu)：
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可以看到 .workspace 文件內(nèi)容其實很簡單：一是指定了 ROS 發(fā)行版的文件路徑；二是指定了默認的構(gòu)建系統(tǒng)為我們剛才選擇的 CatkinTools。
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剛才我們選擇構(gòu)建系統(tǒng)是用一個下拉框選擇的，而下拉框中的每一項都是有索引的，從0開始。我們選擇的 CatkinTools 是第二項（索引為1）。
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完成 ROS 項目創(chuàng)建后，如果我們此時關(guān)閉該項目，則可以看到除了 .workspace 文件，Qt Creator 還會自動創(chuàng)建一個與 .workspace 文件同名的后綴為 .workspace.user 的 XML 文件，用于存儲與 ROS 工作空間相關(guān)的用戶特定設(shè)置和配置。
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.workspace.user 文件只包含用戶的設(shè)置，而不包含 Qt Creator 用于管理 ROS 工作空間的配置信息。因此，如果我們想分享 ROS 項目，只需要分享 .workspace 文件，而不需要分享 .workspace.user 文件。
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2.2、Qt Creator 創(chuàng)建的 ROS 工程導入現(xiàn)有 ROS 軟件包
如果您還沒有現(xiàn)成的 ROS 包，您可以前往筆者的 Github 倉庫下載。
（下載下來的壓縮包解壓后記得把文件夾名稱中的“-master”刪除）
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由于我們創(chuàng)建 ROS 工程時選擇的構(gòu)建系統(tǒng)是 CatkinTools，Ubuntu 20.04 沒有自帶這個工具，我們需要先下載安裝它：
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首先同步源：
sudo apt-get update -
然后安裝 catkin_tools 包：
sudo apt-get install python3-catkin-tools
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此外由于我們現(xiàn)有的 ROS 包用到了 ROS 的地圖服務（map_server）包，但 ROS Noetic 并沒有自帶這個包，我們需要先安裝這個包：
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首先同步源：
sudo apt-get update -
然后安裝 map_server 包：
sudo apt-get install ros-noetic-map-server
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安裝完 map_server，還是接著新建 ROS 工程的內(nèi)容。ROS 工程創(chuàng)建完成后，我們前往 ROS 工程的 src 文件夾下粘貼我們現(xiàn)有的 ROS 包：
隨后回到 Qt Creator，關(guān)閉并重新打開項目，Qt Creator 會花一點時間自動構(gòu)建該軟件包，耐心等待即可，完成后如下圖所示：
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接著前往 “項目”>“構(gòu)建和運行”>“運行”==>“執(zhí)行檔” 指定軟件的可執(zhí)行文件所在路徑：
可執(zhí)行文件一般在 “devel”（開發(fā)空間）>“lib”>（與我們導入的 ROS 包同名的那個文件夾）下。
以本文提供的 ROS 包為例，可執(zhí)行文件的絕對路徑為：
/home/xjy/workspace/catkin_ws1/devel/lib/qviz_demo/qviz_demo -
在（零）基礎(chǔ)概念篇介紹 ROS Master 時曾介紹過“ROS Master 為 ROS 系統(tǒng)中的其余節(jié)點提供命名和注冊服務”（在 ROS 中，一個應用程序進程表現(xiàn)為一個 ROS Node）。所以在運行我們的 ROS 軟件之前，我們需要先啟動 ROS Master：
在 Ubuntu 桌面使用ctrl+alt+T快捷鍵打開一個終端，然后使用roscore命令啟動 ROS Master，如下圖所示：
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完成后，就可以愉快地運行我們的 ROS 軟件啦~
（由于我們是在本機上運行的roscore，所以這里我們 ROS Master 的地址即回環(huán)地址）
2.3、Qt Creator 創(chuàng)建的 ROS 工程新建 ROS 軟件包
如果我們沒有現(xiàn)有的 ROS 軟件包，那么這個時候可能就需要我們自己新建軟件包了。使用 ros_qtc_plugin 插件新建 ROS 包只會添加兩個文件：CMakeLists.txt 和 package.xml，這也是任何 ROS 功能包都必須包含的兩個文件。其中 CMakeLists.txt 文件用于描述構(gòu)建過程和依賴關(guān)系等內(nèi)容；package.xml 用于描述軟件包的名稱、版本號、描述信息、郵件地址、作者、許可證以及其他 catkin 包依賴關(guān)系等內(nèi)容。
由于筆者水平及時間有限，就并沒有研究如何從新建一個 ROS 軟件包到添加各種源碼并成功運行的全過程；這里僅演示如何新建 ROS 包，更多內(nèi)容還請感興趣的讀者自行摸索了。
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由于我們創(chuàng)建 ROS 工程時選擇的構(gòu)建系統(tǒng)是 CatkinTools，Ubuntu 20.04 沒有自帶這個工具，我們需要先下載安裝它：
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首先同步源：
sudo apt-get update -
然后安裝 catkin_tools 包：
sudo apt-get install python3-catkin-tools
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ROS 工程創(chuàng)建完成后，我們右擊項目名稱，點擊 “添加新文件”：
（或者左上角 “文件(F)”==>“New File”） -
選擇 ROS 分類下的 Package 添加即可：
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在 “Package Details” 頁面，除了包名稱（Name）是必填項，其他所有項都是默認填寫有內(nèi)容或者可忽略不填（后續(xù)有需求隨時可在 CMakeLists.txt 或 package.xml 內(nèi)手動添加相應內(nèi)容）：
- Name：軟件包名稱，ROS 約定軟件包名稱應是小寫字母 + 下劃線（_）分割單詞的格式。ROS 軟件包名稱是其在 ROS 系統(tǒng)中的唯一標識符，因此請確保使用唯一的名稱。
- Path：軟件包的路徑，指定軟件包的存儲位置。通常，ROS 軟件包被存儲在ROS 工作空間的 src 目錄下。
- Version：軟件包的版本號，用于標識軟件包的不同版本。ROS 軟件包版本號通常采用 Semantic Versioning 規(guī)范，即 major.minor.patch（主版本號.次版本號.修訂號）格式。
- License：軟件包的許可證類型，用于說明軟件包的使用和分發(fā)條款。如果對許可證不太了解，可以參考：什么是License？許可證？協(xié)議？都有哪些License？ - 知乎。
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Dependencies/Catkin：ROS 軟件包依賴的其他 ROS 軟件包的名稱，通常在這一欄我們需要填寫對
roscpp的依賴以使用 ROS 的 C++ 接口。如果想要添加多個依賴，可以使用英文逗號（,）或者空格隔開。 - Dependencies/System：ROS 軟件包依賴的系統(tǒng)庫的名稱，通常這一欄可以不填。
- Dependencies/Boost：ROS 軟件包依賴的 Boost 庫的名稱（Boost 是一個開源的、免費的 C++ 庫集合，包含了大量的高質(zhì)量、可重用的代碼庫。Boost 庫覆蓋了廣泛的 C++ 編程領(lǐng)域，包括容器、日期時間、算法、數(shù)值計算、多線程、文件系統(tǒng)、正則表達式等方面），通常這一欄可以不填。
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Description：ROS 軟件包的簡要描述，通常包括軟件包的用途、功能、特性等。這些信息將在軟件包的 package.xml 文件中被包含，并在使用
rospack命令或者其他 ROS 工具時顯示出來。
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下面是一個 “Package Details” 頁面填寫完成的實例展示：
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填寫完成后，點擊 “下一步(N)”?？梢源_認新建 ROS 包只會添加兩個文件（CMakeLists.txt 和 package.xml）：
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點擊“完成(F)” 即可成功向 ROS 工程添加一個新建的 ROS 軟件包。完成后如下圖所示：
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完成后，右擊項目名稱，點擊“重新構(gòu)建”：
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稍等片刻就可以看到項目構(gòu)建成功的提示，說明我們新建的 ROS 軟件包是沒有任何問題的：
2.4、在 ROS 軟件包中使用 Qt 組件
既然是在 Qt Creator 中編輯 ROS 項目，那怎么能夠?qū)υ?ROS 軟件包使用 Qt 組件不感興趣呢？?(′▽｀)
下面介紹在 ROS 項目中如何添加對 Qt 各種各樣的組件的引用，以便使用這些組件。如果您想要使用 Qt 框架開發(fā)基于 ROS 的桌面應用程序，那么請勿錯過 2.4 小節(jié)。??
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讓我們緊接著 2.3 小節(jié) 的內(nèi)容繼續(xù)。新建 ROS 軟件包并構(gòu)建成功后，我們點擊“項目”==>“構(gòu)建”，找到
Build Environment構(gòu)建環(huán)境：
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可以看到 ROS 項目是重新設(shè)置了 CMAKE_PREFIX_PATH 的：
什么是 CMAKE_PREFIX_PATH？
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點擊該環(huán)境變量，選中其值，并點擊右方的“Edit”：
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在彈出的對話框中點擊“添加”：
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找到 Qt 組件庫所在目錄（在 Qt 的安裝目錄下），點擊“打開”：
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可以看到路徑列表中已經(jīng)添加了 Qt 組件庫所在路徑了，點擊右下方“確定(O)”以保存更改：
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完成后可以看到 CMAKE_PREFIX_PATH 中已經(jīng)成功添加了我們新增的路徑了：
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回到 ROS 軟件包的 CMakeLists.txt 文件，我們可以在其中嘗試查找一個 Qt 組件：
# 查找 Qt6 的 Charts 組件 find_package(Qt6Charts REQUIRED) -
保存更改，隨后右擊項目名稱，點擊“重新構(gòu)建”：
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構(gòu)建成功！說明 CMake 已經(jīng)成功找到該 Qt 組件啦~：
文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-818307.html -
后續(xù)小伙伴們就能在項目中愉快地使用各種 Qt 組件了，只需要在 CMakeLists.txt 中通過
target_link_libraries命令將模塊鏈接到目標項目即可。例如：文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-818307.html# 向項目添加可執(zhí)行文件(僅作演示，畢竟我們新建的 ROS 軟件包中并沒有 main.cpp 源文件) add_executable(${PROJECT_NAME}_node main.cpp) # 將 Qt6 Charts 模塊鏈接到目標 target_link_libraries(${PROJECT_NAME}_node Qt6::Charts)
到了這里，關(guān)于在 Qt Creator 上創(chuàng)建 ROS 項目并新建/導入 ROS 包的文章就介紹完了。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)！
