# ros2_for_beginners_code **Repository Path**: wu_yangyang_admin/ros2_for_beginners_code ## Basic Information - **Project Name**: ros2_for_beginners_code - **Description**: No description available - **Primary Language**: Unknown - **License**: Apache-2.0 - **Default Branch**: main - **Homepage**: None - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 0 - **Forks**: 0 - **Created**: 2024-10-15 - **Last Updated**: 2024-10-15 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README # ros2_for_beginners_code ![cover](doc/cover.jpg) ## 一、简介 本项目囊括了书籍《ROS 2机器人编程实战——基于现代C++和Python 3》的各章节配套代码，意在将书中例程完整呈现，以便帮助读者更好地理解书中内容。 ## 二、开发环境配置 为保证能够将项目代码顺利编译、运行、修改及调试，读者需要根据自身当前的软硬件开发环境，对ROS 2进行部署。 由于不同操作系统的软件管理机制不同，ROS 2的开发环境搭建需要根据不同的操作系统（Linux、Windows和macOS）进行相应的配置。 ROS 2相关软件发行分为源码发行与二进制发行两种方式。需要注意的是，源码发行是面向全平台的（Windows，Linux，macOS）且不约束其版本；而二进制发行为了保障适配性，基于不同的操作系统版本，发行了相应的ROS 2的版本，如ROS 2的Foxy发行版首要支持Ubuntu Focal（20.04），macOS Mojave（10.14）和Windows 10。这就要求基于二进制发行版本安装的读者进行版本的对应。 **二进制安装参考说明**： - https://docs.ros.org/en/humble/Installation/Ubuntu-Install-Debians.html - https://docs.ros.org/en/humble/Installation/Alternatives/RHEL-Install-Binary.html 以上网址给出的是Ubuntu下Debian的安装说明，及Humble版本的RPM安装说明。读者需要根据自己的操作系统及ROS 2软件版本需求，在 https://docs.ros.org/ 找到合适的安装说明。 **源码安装参考说明**： - https://docs.ros.org/en/humble/Installation/Ubuntu-Development-Setup.html 此部分可结合书中1.1.3~1.1.4完成. ## 三、示例代码简介 ### 1.功能包的构建与测试 本节对应书中2.1.2节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 通过ros2 pkg生成功能包ch2_pkg_cpp以及ch2_pkg_py的过程 - 如何配置并修改package.xml、setup.py及CmakeLists.txt - 尝试merge以及symlink两种构建指令，比较构建结果的不同，以及构建指令与test指令的关系 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch2 | |-package |-ch2_pkg_cpp |-ch2_pkg_py ``` ### 2.节点与节点执行器 本节对应书中2.2.1节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 节点的创建方法 - 节点与线程、进程的关系 - 节点执行器的配置，包括线程配置和回调操作配置 - 节点的package.xml及CmakeLists.txt配置 - 节点的简单调试 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch2 |-node |-ch2_node_cpp |-ch2_node_py ``` ### 3. 日志的基本分类 本节对应书中3.1.1节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 日志的分类，rclcpp和rclpy的日志接口设计 - 收集和查阅历史日志的方法 - 日志使用的技巧 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch3 |-logging |-ch3_logging_cpp |-ch3_logging_py ``` ### 4. 使用启动脚本 本节对应书中3.2节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 使用ros2launch启动单个/多个进程 - 使用colcon进行构建并部署 - 使用扩展功能，配置启动脚本的启动信息 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch3 |-launch |-ch3_launch ``` ### 5. 节点的参数系统 本节对应书中3.3节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 使用ros2param功能包为节点添加参数 - 使用YAML维护参数，提高可维护性 - 动态获取参数的方法 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch3 |-param |-ch3_param_bringup |-ch3_param_cpp |-ch3_param_py ``` ### 6. 插件的创建及使用 本节对应书中3.4节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 插件的创建方法 - 使用参数动态加载插件的方法 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch3 |-plugin |-ch3_plugin_alpha |-ch3_plugin_base |-ch3_plugin_beta |-ch3_plugin_main ``` ### 7. 组件系统的使用 本节对应书中3.5节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 自定义组件的方法 - 使用组件容器加载多个组件 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch3 |-component |-ch3_component ``` ### 8. ROS 2通信——topic 本节对应书中4.1节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 理解topic的通信机制，实现发布器与订阅器，思考topic的适用场景 - 运用ros2topic对topic的通信进行调试 - 了解QoS的策略及其兼容性，并正确配置使用 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch4 |-topic |-ch4_topic_cpp |-ch4_topic_py ``` ### 9. ROS 2通信——service 本节对应书中4.2节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 理解基于主从式架构service的通信机制，实现发布器与订阅器，对比topic思考service的适用场景 - 运用ros2service对service的通信进行调试 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch4 |-service |-ch4_service_cpp |-ch4_service_py ``` ### 10. ROS 2通信——action 本节对应书中5.1节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 理解基于主从式架构action的通信机制，实现发布器与订阅器，对比service思考action的适用场景 - 对使用action过程中发生的抢占和队列根据使用场景灵活处理 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch5 |-action |-ch5_action_cpp |-ch5_action_interfaces |-ch5_action_py ``` ### 11. ROS 2自定义action消息 本节对应书中5.2节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 使用ros2pkg创建自定义接口功能包的方法 - 使用ros2interface进行接口查看及调试 - 实践中灵活应用ros2/common_interfaces项目中提供的机器人通用功能的接口 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch5 |-interface |-ch5_v_interfaces ``` ### 12. 基于topic实现坐标系统 本节对应书中5.3节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 使用tf2_ros完成静态坐标变换的广播 - 使用tf2_ros完成动态坐标变换的广播 - 使用tf2_echo，tf2_monitor，buffer_server，static_transform_publisher对tf2进行调试 - 坐标变换监听器的实现 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch5 |-tf2 |-ch5_tf2_cpp ``` ### 13. 使用GDB调试 本节对应书中6.1节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 在项目总添加调试属性的方法 - 使用GDB运行ch6_debug_cpp的可执行程序，进行调试过程的学习 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch6 |-ch6_debug_cpp ``` ### 14. 使用rosbag2实现持久记录 本节对应书中6.2节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 使用ros2bag启用压缩/不启用压缩的录制方法 - 使用ros2bag播放和处理bag文件 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch6 |-ch6_bag_cpp ``` ### 15. 编写单元测试 本节对应书中6.3节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 使用GooleTest实现单元测试的框架 - 使用lcov统计测试覆盖率 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch6 |-ch6_unittest_cpp ``` ### 16. 构建ROS 2的vendor功能包 本节对应书中7.2节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 构建vendor功能包的原因和重要性 - 引入CMake项目的方法 - 引入Autoconf项目的方法 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch7 |-vendor_pkgs |-grpc_vendor |-mpg123_vendor |-opencv_vendor ``` ### 17. 使用sensor_msgs接口 本节对应书中7.3节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 熟悉common_interfaces中传感器的消息描述类型 - 多源数据的时间同步策略 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch7 |-sensor |-ch7_msgfltr_cpp |-ch7_msgfltr_py ``` ### 18. 诊断系统 本节对应书中7.4节的内容，在此项目中目录结构如下图，学习的关键点为以下几点： - 熟悉诊断系统的消息定义及基本组成部分 - 诊断数据的更新器的构建与使用 - 使用更新器功能包DiagnosedPublisher、TopicDiagnostic和HeaderlessTopicDiagnostic帮助检测topic发布频率的异常 - 使用AnalyzerGroup对数据进行收集分析 ``` ros2_for_beginners_code | |-ch7 |-diagnostics |-ch7_diagnostics_cpp ``` ## 四、封面插画 ![cover_theme](doc/cover_theme.jpg)