ROS 機械人作業系統高階實戰

ros(robot operating system) 是乙個開源的機械人作業系統，目的是提供開發平台、工具及生態給開發人員，可以讓開發人員快速開發。本課程通過精心設計的案例，分析技術要點、理解執行原理，以達到舉一反三的效果，從而應用到自己的機械人開發工作中去。

本課程將詳細介紹 ros 的使用，課程包括了 topic 通訊，service 通訊，ros 自定義訊息，urdf視覺化，tf座標轉換等技術要點。每個技術點都會結合例子先把原理講解清楚，為了達到學以致用的目的，我們會再進行知識拓展，針對每個技術點實現對應的生動有趣的需求，保證學完後會有很大的收穫。

在進行 ros 專案開發前，首先介紹下整個 ros 專案在部署執行過程中分為幾個部分，以及了解工程結構中 workspace、package、node 它們之間的包含關係。

知識點系統基本架構

總體來說，整個 ros 專案在部署執行過程中，分為以下幾個部分：

例如我們用樹莓派作為開發板，用於機械人的運算和控制操作，那麼這就是軟體所執行的硬體環境。當然開發板上可能會外接一些其它硬體，如攝像頭，那麼這些也屬於硬體環境。

開發板上通常需要有作業系統，所裝的作業系統屬於軟體環境。

機械人執行起來後，內部會有很多單元程式執行，每個單元程式做很小的事情。比如讀取硬體驅動傳遞的資料、處理讀取的資料、判斷資料、發出指令等。

總之，ros 將複雜的程式分解成了很小的一部分，每部分幹很少的活，這樣每個部分還可以復用。

ros 軟體結構組成

我們開發的每個節點都需要到 ros master 中去註冊，如下圖所示：

啟動節點前，必須啟動 ros master。命令為roscore。

ros node：

我們在 ros 中所做的其實就是開發節點工作：

工作目錄結構

標準的 workspace 工作目錄結構如下：

工作目錄理解

類似在企業中通過部門管理員工，俗話說人多瞎胡亂、雞多不下蛋。一旦專案變得複雜後，組織結構化和規範化就變得非常重要。

工作目錄說明

我們在開發乙個 ros 專案時，是以工作空間（workspace）來表示乙個專案，乙個工作空間包含如下 5 個部分：

devel：開發所需要的目錄。

src：存放 package 的目錄。

cmakelists.txt：整個工作空間編譯的指令碼。此檔案我們通常不用修改。

package：工作單元。

乙個專案可以建立多個工作單元（package），乙個工作單元包含如下幾個部分：

通過上面的實驗，我們熟悉了 ros 的系統架構以及 ros 檔案系統層次中的關鍵概念，並講解了 clion python 環境的搭建與配置，使我們更加清晰的了解 ros 的執行機制、能夠更高效的編寫程式。

wget # 解壓縮，使用如下命令 tar -zxf code1.tar.gz