ros学习笔记2——常用概念

超、凢脫俗 2022-10-06 00:43 242阅读 0赞

# 一、rosbag #

参考：  
1、[https://blog.csdn.net/weixin\_42905141/article/details/100057323][https_blog.csdn.net_weixin_42905141_article_details_100057323]  
2、[https://www.jianshu.com/p/901c2ebb4e7f][https_www.jianshu.com_p_901c2ebb4e7f]  
3、[ROS2入门教程-rosbag简介][ROS2_-rosbag]  
4、[【课程：古月居】古月·ROS入门21讲 | 一学就会的ROS机器人入门教程][ROS_21_ _ _ROS]

rosbag 既可以指命令行中数据包相关命令，也可以指 c++/python 的 rosbag 库。这里的 rosbag 是指前者。

rosbag 主要用于记录、回放、分析 rostopic 中的数据。它可以将指定 rostopic 中的数据记录到 .bag 后缀的数据包中，便于对其中的数据进行离线分析和处理。

对于 subscribe 某个 topic 的节点来说，它无法区分这个 topic 中的数据到底是实时获取的数据还是从 rosbag 中回放的数据。这就有助于我们基于离线数据快速重现曾经的实际场景，进行可重复、低成本的分析和调试。

# 二、rostopic: ROS话题 #

## 2.1 命令概述 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">命令</th> 
   <th align="left">详细说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">rostopic list</td> 
   <td align="left">显示活动的话题目录</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">rostopic echo [话题名称]</td> 
   <td align="left">实时显示指定话题的消息内容</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">rostopic find [类型名称]</td> 
   <td align="left">显示使用指定类型的消息的话题</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">rostopic type [话题名称]</td> 
   <td align="left">显示指定话题的消息类型</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">rostopic bw [话题名称]</td> 
   <td align="left">显示指定话题的消息带宽（bandwidth）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">rostopic hz [话题名称]</td> 
   <td align="left">显示指定话题的消息数据发布周期</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">rostopic info [话题名称]</td> 
   <td align="left">显示指定话题的信息</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">rostopic pub [话题名称] [消息类型] [参数]</td> 
   <td align="left">用指定的话题名称发布消息</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

参考：  
1、[ROS学习笔记9（了解ROS话题）][ROS_9_ROS]  
2、[ROS-ROS命令（四）rostopic: ROS话题][ROS-ROS_rostopic_ ROS]

首先确保roscore已经运行, 打开一个新的终端：

roscore

使用命令打开小乌龟

rosrun turtlesim turtlesim_node

通过键盘远程控制turtle的运动

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

现在你可以使用键盘上的方向键来控制turtle运动了。如果不能控制，请选中turtle\_teleop\_key所在的终端窗口以确保你的按键输入能够被捕获。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21hb19odWlfZmVp_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
现在你可以控制turtle运动了，下面我们一起来看看这背后发生的事。

turtlesim\_node节点和turtle\_teleop\_key节点之间是通过一个ROS话题来互相通信的。

turtle\_teleop\_key在一个话题上发布按键输入消息，而turtlesim则订阅该话题以接收该消息。

下面让我们使用rqt\_graph来显示当前运行的节点和话题。

rosrun rqt_graph rqt_graph

你会看到类似下图所示的图形：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21hb19odWlfZmVp_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
如果你将鼠标放在/turtle1/command\_velocity上方，相应的ROS节点（蓝色和绿色）和话题（红色）就会高亮显示。正如你所看到的，turtlesim\_node和turtle\_teleop\_key节点正通过一个名为 /turtle1/command\_velocity的话题来互相通信。

## 2.2 rostopic介绍 ##

rostopic命令工具能让你获取有关ROS话题的信息。

你可以使用帮助选项查看rostopic的子命令：

rostopic -h

> rostopic bw display bandwidth used by topic  
> rostopic echo print messages to screen  
> rostopic hz display publishing rate of topic  
> rostopic list print information about active topics  
> rostopic pub publish data to topic  
> rostopic type print topic type

接下来我们将使用其中的一些子命令来查看turtlesim。

## 2.3 使用 rostopic echo ##

rostopic echo可以显示在某个话题上发布的数据。

用法：

rostopic echo [topic]

让我们在一个新终端中看一下turtle\_teleop\_key节点在/turtle1/cmd\_vel话题（非hydro版）上发布的数据。请运行：

rostopic echo /turtle1/cmd_vel

你可能看不到任何东西因为现在还没有数据发布到该话题上。接下来我们通过按下方向键使turtle\_teleop\_key节点发布数据。记住如果turtle没有动起来的话就需要你重新选中turtle\_teleop\_key节点运行时所在的终端窗口。

现在当你按下向上方向键时应该会看到下面的信息：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21hb19odWlfZmVp_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
现在让我们再看一下rqt\_graph（你可能需要刷新一下ROS graph）。

正如你所看到的，rostopic echo现在也订阅了turtle1/command\_velocity话题。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21hb19odWlfZmVp_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

## 2.4 使用 rostopic list ##

rostopic list能够列出所有当前订阅和发布的话题。

让我们查看一下list子命令需要的参数，在一个新终端中运行：

rostopic list -h

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21hb19odWlfZmVp_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
在rostopic list中使用verbose选项：

rostopic list -v

这会显示出有关所发布和订阅的话题及其类型的详细信息。

## 2.5 ROS Messages ##

话题之间的通信是通过在节点之间发送ROS消息实现的。

对于发布器(turtle\_teleop\_key)和订阅器(turtulesim\_node)之间的通信，发布器和订阅器之间必须发送和接收相同类型的消息。

这意味着话题的类型是由发布在它上面的消息类型决定的。

使用rostopic type命令可以查看发布在某个话题上的消息类型。

## 2.6 使用 rostopic type ##

rostopic type 命令用来查看所发布话题的消息类型。

rostopic type /turtle1/cmd_vel

![在这里插入图片描述][20210702160421748.png]  
我们可以使用rosmsg命令来查看消息的详细情况

rosmsg show geometry_msgs/Twist

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21hb19odWlfZmVp_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

[https_blog.csdn.net_weixin_42905141_article_details_100057323]: https://blog.csdn.net/weixin_42905141/article/details/100057323
[https_www.jianshu.com_p_901c2ebb4e7f]: https://www.jianshu.com/p/901c2ebb4e7f
[ROS2_-rosbag]: https://www.ncnynl.com/archives/202007/3807.html
[ROS_21_ _ _ROS]: https://www.bilibili.com/video/BV1zt411G7Vn
[ROS_9_ROS]: https://blog.csdn.net/qq_27806947/article/details/82193803
[ROS-ROS_rostopic_ ROS]: https://www.cnblogs.com/kay2018/p/10319359.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21hb19odWlfZmVp_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221005/d73e11d2be4643dcaccf8b75fb387b22.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21hb19odWlfZmVp_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221005/001df3f567fc422abb6666c16406d98f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21hb19odWlfZmVp_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221005/ffdc4120d2084dff9a5cc42e79c49609.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21hb19odWlfZmVp_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221005/aae8cec24cce480ca74ccfe1ef2b040b.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21hb19odWlfZmVp_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20221005/9499545534054db283324966e18a3364.png
[20210702160421748.png]: /images/20221005/e3887a18b3b84ba089b3842efbb47777.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21hb19odWlfZmVp_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20221005/2f8635b5c58140848191c3c219e82852.png