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创建一个ROS包

先前笔者不知道catkin到底是个什么东东,后来终于在官方网站上找到了答案,原来catkin是ROS的一个官方的编译构建系统,是原本的ROS的编译构建系统rosbuild的后继者。catkin的来源有点复杂,我们可以慢慢的讲一下其中的渊源。ROS来源于Willow Garage这个公司,他们希望借助开源的力量,使ROS发扬光大。而在英语中,willow的意思是柳树,catkin是柳絮的意思,为了纪念的作用吧,因而为这个软件命名为catkin。

     这篇博客的主要内容是介绍如何使用catkin创建一个ROS包。一个catkin的包主要有以下几部分组成:(1)必须包括一个package.xml文件,(2)必须包括一个CMakeLists.txt文件,(3)在每一个文件夹下只能有一个包,且包不允许嵌套。一个最简单的包类似于如下的形式:

my_package/  CMakeLists.txt  package.xml

官网上推荐在catkin工作空间中使用catkin包,当然也可以独立使用catkin包,一个典型的工作空间结构如下:

workspace_folder/        -- WORKSPACE  src/                   -- SOURCE SPACE    CMakeLists.txt       -- Toplevel CMake file, provided by catkin    package_1/      CMakeLists.txt     -- CMakeLists.txt file for package_1      package.xml        -- Package manifest for package_1    ...    package_n/      CMakeLists.txt     -- CMakeLists.txt file for package_n      package.xml        -- Package manifest for package_n

我们之前已经创建过一个空的工作空间:catkin_ws,下面我们来看一下如何在一个工作空间中创建一个包。在创建一个catkin包时需要使用catkin_create_pkg脚本。

首先进入到目录~/catkin_ws/src下,使用如下命令:

cd ~/catkin_ws/src

接着创建一个名字为beginner_tutorials的包,它直接依赖于以下三个包:std_msgs,rospy以及roscpp,使用如下命令:

catkin_create_pkg beginner_tutorials std_msgs rospy roscpp

在创建的beginner_tutorials文件夹下可以看到package.xml和CMakeLists.txt。catkin_create_pkg要求您给出包的名字,及选择性的给出所创建的包依赖于哪一个包。他的使用方法如下:

catkin_create_pkg <package_name> [depend1] [depend2] [depend3]

这样,我们的一个包就创建好了,我们可能会需要对包之间的依赖性做一下解释。我们可以使用rospack命令来查看包之间的依赖关系。查看直接依赖关系:

rospack depends1 beginner_tutorials

可以看到,返回的结果正是我们使用catkin_create_pkg时,所使用的参数。我们还可以直接在beginner_tutorials包下的package.xml中查看包的依赖关系。使用命令:

roscd beginner_tutorialscat package.xml

结果如下:

<package>...  <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>  <build_depend>roscpp</build_depend>  <build_depend>rospy</build_depend>  <build_depend>std_msgs</build_depend>...</package>

在通常情况下,一个包所依赖的包又会依赖许多其它的包,这称为间接依赖。我们使用如下命令来查看rospy依赖的包:

rospack depends1 rospy

返回结果如下:

genpyrosgraphrosgraph_msgsroslibstd_msgs

一个包可以有很多的间接依赖关系,我们可以使用命令:

rospack depends beginner_tutorials

来进行查看。返回结果如下:

cpp_commonrostimeroscpp_traitsroscpp_serializationgenmsggenpymessage_runtimerosconsolestd_msgsrosgraph_msgsxmlrpcpproscpprosgraphcatkinrospackroslibrospy


接下来配置您的package.xml包,我们将会一个标签一个标签的分析这个xml文件。首先是description标签:

<description>The beginner_tutorials package</description>

在这个标签中的内容可以改变为任何的内容,不过一般是对这个包的一个简述,尽量简单就行。

接下来是maintainer标签:

<!-- One maintainer tag required, multiple allowed, one person per tag -->   <!-- Example:  -->  <!-- <maintainer email="jane.doe@example.com">Jane Doe</maintainer> -->  <maintainer email="user@todo.todo">user</maintainer>

这是一个很重要的标签,因为可以根据这个标签知道它的维护者,另外标签的email属性也是必须的,可有多个maintainer标签。

接下来是license标签:

<!-- One license tag required, multiple allowed, one license per tag -->  <!-- Commonly used license strings: -->  <!--   BSD, MIT, Boost Software License, GPLv2, GPLv3, LGPLv2.1, LGPLv3 -->  <license>TODO</license>

在后面的使用中,一般我们将license修改为BSD。

接下来是依赖性的标签:

<!-- The *_depend tags are used to specify dependencies -->  <!-- Dependencies can be catkin packages or system dependencies -->  <!-- Examples: -->  <!-- Use build_depend for packages you need at compile time: -->  <!--   <build_depend>genmsg</build_depend> -->  <!-- Use buildtool_depend for build tool packages: -->  <!--   <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend> -->  <!-- Use run_depend for packages you need at runtime: -->  <!--   <run_depend>python-yaml</run_depend> -->  <!-- Use test_depend for packages you need only for testing: -->  <!--   <test_depend>gtest</test_depend> -->  <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>  <build_depend>roscpp</build_depend>  <build_depend>rospy</build_depend>  <build_depend>std_msgs</build_depend>

我们向里面添加了run_depend:

<run_depend>roscpp</run_depend>  <run_depend>rospy</run_depend>  <run_depend>std_msgs</run_depend>

好了,经过以上的步骤,我们的package.xml已经配置好了。

注意:其中的<!--这里是注释内容-->,一个package.xml中其实没有多少东西,大部分的都是注释信息。

总结:这部分主要讲解了ROS包的创建方法和包的依赖性的查询,同时讲解了包的清单文件package.xml的各个标签的意义。

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