2017年7月ROS學(xué)習(xí)資料小結(jié)

《孫子兵法·謀攻篇》:“上兵伐謀，其次伐交，其次伐兵，其下攻城；攻城之法為不得已。”

任何發(fā)生在自己國(guó)土上的戰(zhàn)爭(zhēng)，即便勝利，也飽含屈辱。

----~~~~----Gazebo 8

使用ROS / Gazebo版本的組合

介紹

本文檔概述了使用不同版本的ROS與不同版本的Gazebo結(jié)合使用的選項(xiàng)。建議在安裝Gazebo ROS包裝機(jī)之前閱讀它。

重要！簡(jiǎn)單分析一個(gè)快速正確的決定

如果您計(jì)劃使用特定版本的ROS，并且沒有理由使用特定版本的Gazebo，則應(yīng)繼續(xù)?安裝gazebo_ros_pkgs?教程，該教程說明如何通過ROS安裝完全支持的Gazebo版本。

警告：請(qǐng)注意，使用與ROS存儲(chǔ)庫交付的官方版本不同的Gazebo版本可能會(huì)導(dǎo)致ROS程序包的沖突或其他集成問題。

Gazebo版本和ROS集成

Gazebo是一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目，如boost，ogre或ROS使用的任何其他項(xiàng)目。通常，在每個(gè)ROS發(fā)行周期開始時(shí)（例如gazebo7ROS Kinetic）提供的Gazebo的最新主要版本被選為完全集成和支持的官方Gazebo，并將在ROS發(fā)行的整個(gè)生命周期中保留。

Gazebo開發(fā)與ROS不同步，所以每個(gè)新的主要版本的Gazebo必須在ROS發(fā)布之前被釋放。以下部分介紹如何使用不同版本的Gazebo的ROS。

需要注意的是GazeboABI穩(wěn)定政策遵循?語義版本理念，其中具有相同的主號(hào)碼（所有版本，，?，...）使用相同的ROS發(fā)行時(shí)是二進(jìn)制兼容的，因此可以互換。gazebo_6.0.0gazebo_6.1.0gazebo_6.0.1

安裝Gazebo

GazeboUbuntu包

安裝Gazebo的最簡(jiǎn)單方法是使用包。有兩個(gè)主要的倉庫主持Gazebo包：一個(gè)是另一個(gè)。在寫作時(shí)：packages.ros.orgpackages.osrfoundation.org

packages.ros.org

Indigo：主機(jī)Gazebo版本2.x包。

Kinetic：主機(jī)或使用Gazebo版本7.x包。

Lunar：主機(jī)或使用Gazebo版本7.x包。

packages.osrfoundation.org

Gazebo5.x系列（包名gazebo5）

Gazebo6.x系列（包名gazebo6）

Gazebo7.x系列（包名gazebo7）

Gazebo8.x系列（包名gazebo8）

這意味著包含osrfoundation存儲(chǔ)庫不是嚴(yán)格需要獲得GazeboUbuntu包。它可以從ros存儲(chǔ)庫安裝。

Gazebo從源頭建成

如果您從源代碼編輯了Gazebo版本，請(qǐng)注意，根據(jù)使用的存儲(chǔ)庫分支（gazebo6，，gazebo7...），您的Gazebo將與gazebo_ros_pkgs（和所有其他在Gazebo頂部編譯的ROS包）二進(jìn)制兼容，只有主版本匹配您的本地分支存儲(chǔ)庫和ROS發(fā)行版中使用的Gazebo版本。例如，如果您是從Gazebo分支編譯，您可以使用?Indigo（使用Gazebo2系列）的禮物。gazebo_2.0gazebo_ros_pkgs

請(qǐng)注意，如果您使用default分支，您可能不是與任何發(fā)布的包二進(jìn)制兼容，所以您將需要一個(gè)catkin工作區(qū)才能獲得有效的gazebo_ros_pkgs。

使用默認(rèn)的Gazebo版本進(jìn)行ROS分發(fā)

對(duì)于需要運(yùn)行特定版本的ROS并且想要使用所有GazeboROS相關(guān)軟件包的用戶，這是推薦的部分：

Lunar

ROS Lunar主持或使用7.x版本的Gazebo。對(duì)于完全集成的ROS系統(tǒng)，我們建議使用7.x版本的Gazebo。繼續(xù)進(jìn)行下去的方法就是使用ROS庫（它會(huì)自動(dòng)安裝gazebo7），并且還沒有使用osrfoundation庫。

Kinetic

ROS Kinetic主機(jī)或使用7.x版本的Gazebo。對(duì)于完全集成的ROS系統(tǒng)，我們建議使用7.x版本的Gazebo。繼續(xù)進(jìn)行下去的方法就是使用ROS庫（它會(huì)自動(dòng)安裝gazebo7），并且還沒有使用osrfoundation庫。

Indigo

ROS Indigo擁有Gazebo的2.x版本。對(duì)于完全集成的ROS系統(tǒng)，我們建議使用2.x版本的Gazebo。繼續(xù)進(jìn)行下去的方法就是使用ROS庫（它會(huì)自動(dòng)安裝gazebo2），并且還沒有使用osrfoundation庫。

用ROS使用具體的Gazebo版本

警告！使用此選項(xiàng)，您將無法使用ROS deb存儲(chǔ)庫中與Gazebo相關(guān)的任何ROS Ubuntu軟件包。相當(dāng)于gazebo_ros_pkgs?可以從debian包安裝，但所有其他軟件（如?turtlebot_gazebo）都必須從源代碼構(gòu)建。感謝catkin工作區(qū)，?這很容易做到。

如果真的需要，可以使用Gazebo和ROS的任何特定版本：

Gazebo8.x系列

OSRF存儲(chǔ)庫提供了構(gòu)建在包上方的ROS / Kinetic或ROS / LunarGazebo包裝器（）的版本。使用它們的步驟是：-gazebo8-gazebo8_ros_pkgsgazebo8

將osrfoundation存儲(chǔ)庫添加到源列表中。

安裝從osrfoundation庫，這將安裝包。ros-$ROS_DISTRO-gazebo8-ros-pkgsgazebo8

使用catkin工作區(qū)編譯源代碼中使用的其他軟件。

Gazebo7.x系列

OSRF存儲(chǔ)庫提供了構(gòu)建在包上方的ROS / IndigoGazebo包裝器（）的版本。使用它們的步驟是：-gazebo7-gazebo7_ros_pkgsgazebo7

將osrfoundation存儲(chǔ)庫添加到源列表中。

安裝從osrfoundation庫，這將安裝包。ros-indigo-gazebo7-ros-pkgsgazebo7

使用catkin工作區(qū)編譯源代碼中使用的其他軟件。

常問問題

我沒有使用ROS，應(yīng)該使用哪個(gè)版本？

如果您不需要ROS支持，推薦的版本是可以使用osrfoundationrepo安裝的最新版本?。

我想使用子彈/ simbody / dart物理引擎，我應(yīng)該使用哪個(gè)版本的Gazebo？

從gazebo4Ubuntu軟件包中內(nèi)置了子彈和simbody支持，所以請(qǐng)按照上述說明gazebo4與ROS結(jié)合使用。Dart仍然需要從源頭開始安裝Gazebogazebo3，從而可以使用gazebo3或更高版本，并按照上述說明使其與ROS一起使用。

我需要使用Gazebo8和ROS Kinetic / Lunar，我該怎么辦？

警告！使用此選項(xiàng)，您將無法使用ROS deb存儲(chǔ)庫中與Gazebo相關(guān)的任何ROS Kinetic軟件包。要從源頭構(gòu)建它們的方式。感謝catkin工作區(qū)，這很容易做到。

如果您需要一些僅在Gazebo版本8.x中出現(xiàn)的功能，則有一種安裝方式gazebo8和ROS Kinetic / Lunar。請(qǐng)按照有關(guān)如何使用ROS與Gazebo8軟件包在同一文檔的說明。

我需要使用Gazebo7和ROSIndigo，我該怎么辦？

警告！使用此選項(xiàng)，您將無法使用ROS deb存儲(chǔ)庫中與Gazebo相關(guān)的ROS Indigo軟件包。要從源頭構(gòu)建它們的方式。感謝catkin工作區(qū)，這很容易做到。

如果您需要一些僅在Gazebo版本7.x中顯示的功能，則有一種安裝方式gazebo7和ROS Indigo。請(qǐng)按照有關(guān)如何使用在同一文檔中使用Raze與Gazebo7的說明。

一些ROS包與GazeboX ROS Wrappers沖突！

請(qǐng)注意，每個(gè)ROS分布都被設(shè)計(jì)為與特定版本的Gazebo一起使用（gazebo7在Kinetic中）。當(dāng)有人選擇使用與ROS發(fā)行版中推薦的不同版本的Gazebo時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)問題，其中一些可能無法解決。

如果在嘗試安裝本文檔中描述的一個(gè)版本之后發(fā)現(xiàn)依賴沖突（例如使用RVIZ），則需要從源安裝ROS或Gazebo。

----~~~~----ROS2

ROS 2

機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）是一組可幫助您構(gòu)建機(jī)器人應(yīng)用程序的軟件庫和工具。從驅(qū)動(dòng)程序到最先進(jìn)的算法，以及強(qiáng)大的開發(fā)人員工具，ROS具有您下一個(gè)機(jī)器人項(xiàng)目所需的功能。這都是開源的。

在這里，您將找到有關(guān)如何安裝和使用ROS 2軟件的文檔，ROS 2是一個(gè)正在大力開發(fā)的新版本的ROS。有關(guān)ROS 2的更多信息，請(qǐng)參見下文。

如果您正在尋找有關(guān)ROS 1的信息（即ROS，因?yàn)樗呀?jīng)存在了好幾年，現(xiàn)在您可能正在使用），請(qǐng)查看ROS網(wǎng)站或文檔維基。

在繼續(xù)之前，請(qǐng)閱讀功能頁面了解當(dāng)前ROS 2版本中的內(nèi)容。

安裝

請(qǐng)參閱安裝頁面。

教程

ROS 2正在大力發(fā)展，所有版本目前都是“alpha”-prefixed。您不應(yīng)該期望今天從ROS 1切換到ROS 2，但您可以查看教程頁面，以查看系統(tǒng)在當(dāng)前狀態(tài)下可以執(zhí)行的操作的一系列示例。

特約

有關(guān)如何為ROS 2開發(fā)做出貢獻(xiàn)的詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱貢獻(xiàn)頁面和開發(fā)人員指南。

報(bào)告問題和提問

請(qǐng)參閱聯(lián)系頁面。

關(guān)于ROS 2

自從ROS于2007年啟動(dòng)以來，機(jī)器人和ROS社區(qū)發(fā)生了很大變化。ROS 2項(xiàng)目的目標(biāo)是適應(yīng)這些變化，利用ROS 1的優(yōu)勢(shì)，改善不了的。有一個(gè)關(guān)于ROS 2的動(dòng)機(jī)完整的文章在這里。

當(dāng)前狀態(tài)

ROS 2的Alpha版本目前正在進(jìn)行約6周的節(jié)奏，讓社區(qū)成員有機(jī)會(huì)對(duì)系統(tǒng)提供反饋。在高層次上，ROS 2的發(fā)展廣泛側(cè)重于為支持多個(gè)DDS中間件實(shí)施，多個(gè)操作系統(tǒng)，多種編程語言以及與運(yùn)行ROS 1的系統(tǒng)共存的基礎(chǔ)奠定基礎(chǔ)。有關(guān)當(dāng)前功能的詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱功能。

有什么事情

有關(guān)ROS 2的即將推出的功能的詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱路線圖。

在哪里可以找到更多信息

有關(guān)ROS 2設(shè)計(jì)的各種文章在design.ros2.org，如：為什么選擇ROS 2.0？，ROS上DDS，和ROS 1和ROS 2之間變化。

ROS 2的代碼是開源的，分為各種存儲(chǔ)庫。您可以在ros2 github組織上找到大多數(shù)存儲(chǔ)庫的代碼。

以下是關(guān)于ROS 2的ROSCon會(huì)談，并提供有關(guān)ROS 2和各種演示的工作的信息：

----~~~~----ROS暑期學(xué)校課程及資料下載

第1天 (2017年7月22日)（科學(xué)會(huì)堂）

第2天(2017年7月23日)（科學(xué)會(huì)堂）

第3天(2017年7月24日)

第4天(2017年7月25日)

第5天(2017年7月26日)

第6天(2017年7月27日)

第7天(2017年7月28日)

第8天(2017年7月29日)

----~~~~----使用ROS進(jìn)行機(jī)器人編程學(xué)習(xí)網(wǎng)址

http://robocademy.com/

如果你喜歡機(jī)器人，而你想學(xué)習(xí)如何編程，那就是你的Meetup！

ROS正在成為機(jī)器人編程的標(biāo)準(zhǔn)。所以你必須掌握ROS，如果你想在不久的將來在機(jī)器人工作。

來到這個(gè)MeetUp，找到一個(gè)非常快的方式來學(xué)習(xí)ROS！

您將需要攜帶筆記本電腦，因?yàn)檫@將是一個(gè)手寫教程。但不用擔(dān)心，您可以攜帶任何類型的筆記本電腦。本教程無需安裝。所有的編程都將在線完成。

請(qǐng)?zhí)崆?0-15分鐘連接互聯(lián)網(wǎng)，抓住一個(gè)不錯(cuò)的機(jī)會(huì)！

----~~~~----

http://bluesat.com.au/a-dummys-guide-to-debugging-ros-systems/

調(diào)試ROS系統(tǒng)的虛擬指南

所以你寫了最終的ROS程序：經(jīng)過數(shù)千行代碼，你的機(jī)器人終將達(dá)到感覺，帶來奇點(diǎn)！

一個(gè)接一個(gè)地啟動(dòng)你的節(jié)點(diǎn)。每一個(gè)使啟示錄越來越近。你輸入最后一個(gè)命令。和。而且什么也沒有。什么地方出了錯(cuò)？你會(huì)怎么找到，永遠(yuǎn)擠壓那個(gè)妨礙你勝利的時(shí)刻的錯(cuò)誤？這個(gè)博客試圖回答這些問題，更多*。

在BLUEsat中，我們已經(jīng)有了我們分享復(fù)雜的ROS調(diào)試問題。當(dāng)您通過競(jìng)爭(zhēng)任務(wù)中途進(jìn)行時(shí)，最好的時(shí)間會(huì)發(fā)生，隨著時(shí)間的推移。雖然這篇文章還會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)看看更常見的調(diào)試情況，并且易發(fā)生火災(zāi)的環(huán)境**。

以下是我們成功部署以調(diào)試ROS環(huán)境的幾種工具和技術(shù)。

保持冷靜和火焰！

你以前可能已經(jīng)聽過這個(gè)消息，但是在調(diào)試時(shí)不重要的結(jié)論或者您沒有正確測(cè)試的修復(fù)程序非常重要。例如，Google有一個(gè)策略，可以回滾其服務(wù)上的更改，而不是嘗試推送修復(fù)。一個(gè)類似的想法適用于競(jìng)爭(zhēng)或時(shí)間壓力的情況：確保你已經(jīng)想到通過這個(gè)補(bǔ)丁，從你的機(jī)器人刪除“不要?dú)⑷恕钡陌踩≡掚m如此，不幸的是，回滾不太可能適用于競(jìng)爭(zhēng)情況，也不可能將您剛才 在機(jī)器人上啟動(dòng)的火災(zāi)推遲。所以我們不能只是復(fù)制谷歌，但我們應(yīng)該考慮一下我們?cè)谧鍪裁础?/p>

基本上，在這種情況下您應(yīng)用的任何修補(bǔ)程序或配置修復(fù)程序都是計(jì)算出的風(fēng)險(xiǎn)，您應(yīng)該確保在做某些事情之前了解這些風(fēng)險(xiǎn)。在去年的歐洲巡回賽挑戰(zhàn)賽中，我發(fā)現(xiàn)可以調(diào)整小型設(shè)置，重啟某些節(jié)點(diǎn)，重新校準(zhǔn)系統(tǒng);?但是由于建立通信所需的時(shí)間，在任務(wù)期間強(qiáng)制循環(huán)流動(dòng)站太危險(xiǎn)了。同樣重新啟動(dòng)我們的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或攝像機(jī)對(duì)我們的飛行員來說是非常具有破壞性的，所以只能在某些情況下完成，在這種情況下，通過不修復(fù)系統(tǒng)造成的損壞可能會(huì)更糟。話雖如此，在關(guān)鍵的攝像機(jī)失敗后，我們?cè)噲D以編程方式對(duì)該設(shè)備進(jìn)行電源循環(huán) - 這個(gè)決定是指攝像機(jī)足夠重要，可以嘗試這樣一個(gè)危險(xiǎn)的舉動(dòng)。

在非時(shí)間壓力的情況下，您可以更靈活。可以測(cè)試不同的選項(xiàng)，看看它們是否工作。這是因?yàn)樗鼈儾粫?huì)損壞您的機(jī)器人。然而，結(jié)構(gòu)化的方法通常對(duì)于那些更復(fù)雜的錯(cuò)誤是有益的。我經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我調(diào)試間歇性或難以檢測(cè)到的問題，很容易就會(huì)失去跟蹤我嘗試過的結(jié)果，或者得到結(jié)果。我發(fā)現(xiàn)一個(gè)非常有用的技術(shù)是記錄我在做什么，就像我所做的那樣，特別是如果問題包括傳感器數(shù)據(jù)。

基本上主要的一點(diǎn)也是保持頭腦清晰，并在行動(dòng)之前考慮后果。了解風(fēng)險(xiǎn)，并準(zhǔn)備好您的E-Stop按鈕！現(xiàn)在看看可以用來幫助你調(diào)試的一些工具。

抓住你的RQT

方便的“?rqt?”工具是ROS調(diào)試器的瑞士軍刀。在時(shí)間壓力和非時(shí)間壓力的調(diào)試中，它節(jié)省了很多次。在2016年歐洲巡回賽挑戰(zhàn)賽中，我是在調(diào)試臺(tái)的不間斷的伙伴，提供了許多有用的見解和許多有用的診斷數(shù)據(jù)。（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的BLUEsat漫游者駕駛?cè)藛T由駕駛漫游者的飛行員組成，一名副駕駛 - 跟蹤任務(wù)目標(biāo)，飛行員位置，并管理飛行員的通訊;以及一個(gè)調(diào)試器，用于監(jiān)視流動(dòng)站的狀態(tài)軟件和管理不同運(yùn)行的ROS節(jié)點(diǎn)）。

RQT使用終端中的“rqt”命令運(yùn)行，并且包含可通過插件菜單加載的一系列小部件??。下面我將簡(jiǎn)要介紹一些必須有用的小部件。

RQT的第一個(gè)工具是節(jié)點(diǎn)圖。此小部件將您的ROS圖中的所有節(jié)點(diǎn)描繪為橢圓形，并將所有主題作為正方形。方向箭頭表示哪些節(jié)點(diǎn)正在廣告或訂閱主題。您還可以選擇僅顯示當(dāng)前連接到發(fā)布者和訂戶（活動(dòng)）的主題，或僅顯示節(jié)點(diǎn)而不顯示主題信息。

當(dāng)我開始調(diào)試ROS問題時(shí)，節(jié)點(diǎn)圖是我看到的第一件事情之一。一目了然，我可以看到哪些節(jié)點(diǎn)正在運(yùn)行，如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)正確連接。令人驚訝的是，ROS問題的頻率可以像沒有運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)一樣簡(jiǎn)單（或者當(dāng)不應(yīng)該運(yùn)行時(shí)）。該圖還允許我們看到節(jié)點(diǎn)是否正確連接 - 拼寫錯(cuò)誤的主題名稱當(dāng)然不會(huì)在代碼中跳出來，但它在圖表中直接顯示為缺少的一個(gè)鏈接。

如果我們使用節(jié)點(diǎn)圖找不到我們的問題，那么?下一個(gè)小部件通常會(huì)有幫助。該主題監(jiān)視器??是較年輕，更好地組織同級(jí)rostopic回聲命令行工具。它顯示所有當(dāng)前廣告主題的列表，并允許您監(jiān)視它們。除了每個(gè)主題都是一個(gè)復(fù)選框，當(dāng)選中訂閱我們的主題，顯示其完整的輸出以及它使用的帶寬和發(fā)布的頻率。

這對(duì)于檢查正確的信息是否正在通過您的ROS網(wǎng)絡(luò)而言非常有用，而無需在所有節(jié)點(diǎn)中添加ROS_INFO調(diào)試。在BLUEtongue Rover上，我們發(fā)布了大量的診斷信息作為ROS主題（這里有一點(diǎn)更多）。其中一些用于通過GUI向我們的飛行員提供信息，但如果我們需要了解細(xì)節(jié)，那么RQT可以提供大量豐富的信息。

除了診斷信息之外，主題監(jiān)視器可用于查找網(wǎng)絡(luò)中的問題。一個(gè)常見的情況是沒有實(shí)際發(fā)布任何消息的節(jié)點(diǎn) - 在這種情況下，它可能無法正確連接，您應(yīng)該查看ROSWTF部分。您還可以看到節(jié)點(diǎn)是否發(fā)布錯(cuò)誤的消息類型，或者是否有任何值不正確。

最后，您還可以使用主題監(jiān)視器來識(shí)別潛在的帶寬問題，盡管您應(yīng)該記住，在這樣做時(shí)，rqt將會(huì)訂閱主題本身，這可能會(huì)加劇問題。

RQT??Message Publisher是??主題監(jiān)視器的?邪惡雙胞胎。顧名思義，它允許您發(fā)布消息，為命令行rostopic pub命令提供非常相似的功能??- 您可以選擇主題，消息類型和頻率，然后輸入要發(fā)送的數(shù)據(jù)。然而，它還提供了一些額外的視覺輔助工具來加快調(diào)試過程。

首先，它預(yù)先填充主題列表和相應(yīng)的類型列表，使您可以快速發(fā)布到當(dāng)前在網(wǎng)絡(luò)中的任何用戶。這可以是壓力下的救生員，并且阻止您不斷提醒自己，如果該cmd_vel消息是geometry_msgs / Twist?? 或geometry_msgs / TwistStamped。

一旦您選擇了消息類型，它還將顯示該消息的字段，使其更簡(jiǎn)單地填寫這些更復(fù)雜的消息。它還記住以前發(fā)送的消息，允許您快速重新發(fā)送。如果您需要執(zhí)行類似發(fā)送特定消息集的操作，或者在事件發(fā)生后快速啟用消息，這可能會(huì)很好。

最后，如果您是高級(jí)用戶或需要發(fā)送更復(fù)雜的消息，則可以在“表達(dá)式”字段中輸入有效的python表達(dá)式，而不是實(shí)際值。這包括時(shí)間，數(shù)學(xué)或隨機(jī)模塊中的任何方法。此外，它還為您提供自動(dòng)計(jì)數(shù)器i（請(qǐng)參閱上述圖像的示例）。

我將在RQT調(diào)試工具中討論的最后一個(gè)工具是TF Tree。如果您使用ROS的變換系統(tǒng)，該工具很有用??，如果您不想跳過本節(jié)。

TF樹顯示您的變換的連接結(jié)構(gòu)，以及哪個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)布給定的幀，最后一次更新，以及系統(tǒng)中最舊的變換。

我用過的最好的用法是檢測(cè)圖中的差距。例如，如果您沒有向joint_state發(fā)布任何關(guān)于它的信息，那么ROS的robot_state_publisher將不會(huì)發(fā)布非固定聯(lián)合的轉(zhuǎn)換??，這可能導(dǎo)致無法訪問的轉(zhuǎn)換。如果發(fā)生這種情況，最好的方法往往是返回并檢查以確保要發(fā)布的任何節(jié)點(diǎn)正在正常運(yùn)行。通過查看平均速率和??最近的變換值來識(shí)別轉(zhuǎn)換超時(shí)的原因也很有用。

找到自己與RViz

RQT是一個(gè)非常有用的日常調(diào)試工具，但是如果您正在處理非常可視化的信息，例如點(diǎn)云或軟件認(rèn)為機(jī)器人的不同部分，那么需要更強(qiáng)大的功能。那就是RViz進(jìn)入的地方，它是一個(gè)3D場(chǎng)景，您可以在其中可視化不同類型的ROS數(shù)據(jù)。除了URDF機(jī)器人模型，RViz還支持點(diǎn)云，占用網(wǎng)格等等。基本上如果您想要可視化的主題是ros-desktop的一部分，那么您可以在RViz中看到它。（注意：如果您真的想使用RQT，您可以使用RViz作為RQT插件）。

RViz實(shí)際上在ROS Wiki上有一些合理的教程，所以我只是在這里給出懸崖的筆記。RViz的關(guān)鍵特性是能夠加載不同的ROS消息，并相對(duì)于彼此進(jìn)行可視化。如果您嘗試調(diào)試與本地化或自動(dòng)化相關(guān)的任何操作，如果您的機(jī)器人認(rèn)為它在錯(cuò)誤的地方或傳感器數(shù)據(jù)有問題，您可以快速解決問題，這很有用。作為RViz多功能性的一個(gè)例子，我們?cè)?016年歐洲巡回賽挑戰(zhàn)賽的“盲人導(dǎo)航”任務(wù)中利用它來顯示相對(duì)于流動(dòng)站估計(jì)位置的單個(gè)LIDAR數(shù)據(jù)平面（在該任務(wù)中禁止攝像機(jī)進(jìn)給或全3D傳感器可視化） ）。我們還廣泛使用它來調(diào)試LIDAR傳感器輸入（見下文）和各種SLAM解決方案。

ROSWTF！

如果你有奇怪的連接問題或節(jié)點(diǎn)，否則似乎正常工作，那么roswtf工具就是你的家伙/ gal。基本上，ROSWTF旨在成為您一站式商店，用于識(shí)別您的ROS系統(tǒng)中的問題，盡管我的經(jīng)驗(yàn)是不完整的。然而，它真正的好處是檢測(cè)您的ROS網(wǎng)絡(luò)的任何設(shè)置或網(wǎng)絡(luò)問題。

一個(gè)這樣的問題是您的ROS網(wǎng)絡(luò)上的機(jī)器無法識(shí)別對(duì)方的主機(jī)名。如果您沒有像DHCP或DNS在機(jī)器之間共享這些東西，或者您的計(jì)算機(jī)的DNS名稱與本地程序認(rèn)為您的主機(jī)名不匹配，則可能會(huì)發(fā)生這種情況。這是一個(gè)難以檢測(cè)的問題，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)通常會(huì)連接并正常運(yùn)行，直到他們嘗試與其他機(jī)器上的節(jié)點(diǎn)通信為止。ROSWTF會(huì)發(fā)現(xiàn)這很難找到問題。

在大多數(shù)情況下，有兩種方法來解決這個(gè)問題，第一種是將本地機(jī)器的ROS_HOST環(huán)境變量配置為其IP地址，第二種是修復(fù)主機(jī)名解析，使機(jī)器可以找到對(duì)方。后者可以通過在/ etc / hosts文件中添加條目??或更新本地DNS服務(wù)器來完成。在BLUEsat中，我們傾向于使用環(huán)境變量選項(xiàng)作為我們的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置通常意味著我們不使用DHCP，并且擁有主機(jī)知道自己的ip意味著我們不必在我們的網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)機(jī)器上更新??/ etc / hosts?添加一個(gè)新的主機(jī)。

roswtf?可以檢測(cè)到的其他問題??是：配置錯(cuò)誤的ROS_MASTER節(jié)點(diǎn)，實(shí)際網(wǎng)絡(luò)問題和ros啟動(dòng)文件配置問題。如果一切都看起來應(yīng)該是工作，但不是，??roswtf?是工作的工具！

用GDB和Valgrind深入挖掘

不用說，如果你已經(jīng)經(jīng)歷了其他步驟，你的機(jī)器人還在著火，你可能沒有太多的機(jī)器人。GDB和Valgrind是最適合初始測(cè)試和開發(fā)的工具，但是當(dāng)您的機(jī)器人??不起火時(shí)，它們非常有用。

這兩個(gè)工具本身都是主題，我建議您閱讀有關(guān)各個(gè)工具（gdb，valgrind）的完整教程，以便更好地了解它們。在這里，我們將主要介紹如何在ROS環(huán)境中使用這兩種工具。

為了有效地使用這些工具之一，您必須首先使用調(diào)試符號(hào)重新編譯代碼。這允許工具向您提供有關(guān)行號(hào)的信息，以及可能發(fā)生錯(cuò)誤的代碼片段。要重新編譯啟用了調(diào)試符號(hào)的catkin工作區(qū)，您可以運(yùn)行以下命令。

1

2

$ catkin_make -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug

[Catkin Output Goes Here]

第二個(gè)難題實(shí)際上是找到可執(zhí)行文件來運(yùn)行它，使用gdb或valgrind（不幸的是你不能在rosrun上運(yùn)行g(shù)db）。如果您位于catkin工作區(qū)的根目錄，那么可執(zhí)行文件應(yīng)位于??devel / lib / / 中。這意味著您可以使用以下命令使用gdb運(yùn)行節(jié)點(diǎn)：

1

$ gdb devel /lib/ [ros_package_name]/[node_name]

然后，您可以按照gdb中的正常方式逐步執(zhí)行程序。同樣，您可以使用以下命令運(yùn)行valgrind：

1

$ valgrind --leak-check= yes devel /lib/ [ros_package_name]/[node_name]

我發(fā)現(xiàn)當(dāng)我試圖調(diào)試segfaults，奇怪的輸出或意想不到的行為時(shí)，我傾向于使用gdb;?而我?guī)缀鯇ｉT使用valgrind來查找內(nèi)存泄漏和數(shù)組溢出。它們是調(diào)試C ++代碼的關(guān)鍵工具，我強(qiáng)烈建議您閱讀更多關(guān)于它們！

現(xiàn)在去獲得這個(gè)奇點(diǎn)！

所有這些工具在我在BLUEsat期間對(duì)我來說非常有用，特別是在歐洲漫游挑戰(zhàn)賽的任務(wù)中。我希望您下次嘗試創(chuàng)建奇點(diǎn)時(shí)，甚至當(dāng)您正在調(diào)試正常的ROS代碼時(shí)，您會(huì)發(fā)現(xiàn)它們有幫助。如果沒有，這里只是用很多這些工具刮掉了你可以做的事情，我鼓勵(lì)讀者對(duì)所有這些工具進(jìn)行更深入的實(shí)驗(yàn)和深入探討！

* BLUEsat UNSW及其成員（大多數(shù)）不贊同啟發(fā)啟示，并且對(duì)由于啟示相關(guān)調(diào)試而可能發(fā)生的任何死亡或全球范圍的災(zāi)難承擔(dān)全部責(zé)任。

**??本文中的調(diào)試技巧不能在火災(zāi)中保證應(yīng)用安全。BLUEsat建議自由使用E-Stop系統(tǒng)。

----~~~~----

ROS VSCode擴(kuò)展

這Visual Studio代碼（VSCode）擴(kuò)展提供支持機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）

的發(fā)展。

知識(shí)庫

問題

入門

當(dāng)您打開一個(gè)catkin工作區(qū)或一個(gè)catkin工作區(qū)內(nèi)的文件夾時(shí)，擴(kuò)展名將自動(dòng)啟動(dòng)。

ROS發(fā)行版將自動(dòng)從父環(huán)境確認(rèn)，否則將

無法自動(dòng)完成ROS?發(fā)行版的提示。

要啟動(dòng)ROS主機(jī)，請(qǐng)使用“ROS：?jiǎn)?dòng)核心”命令。左下角的“ROS主站”指示燈將顯示

主站當(dāng)前是否正在運(yùn)行，您可以單擊此按鈕查看參數(shù)等。如果您點(diǎn)擊F5，您可以創(chuàng)建一個(gè)調(diào)試

配置來運(yùn)行rosrun或roslaunch命令。

首次打開工作區(qū)時(shí)，擴(kuò)展將自動(dòng)創(chuàng)建catkin_make構(gòu)建任務(wù)并更新

C ++和Python路徑。稍后可以使用相應(yīng)的命令重新運(yùn)行此過程。

特征

自動(dòng)ROS環(huán)境配置。

允許啟動(dòng)，停止和查看ROS主站狀態(tài)。

catkin_make使用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建命令運(yùn)行。

創(chuàng)建catkin包。

運(yùn)行rosrun或roslaunch

語法高亮顯示.msg，.urdf和其他ROS文件。

自動(dòng)添加ROS C ++包含和Python導(dǎo)入路徑。

使用ROS?clang-format風(fēng)格格式化C ++?。

命令

ROS Summer School 2017 挑戰(zhàn)賽

團(tuán)隊(duì)介紹

隊(duì)名： STAR Robot

單位： 上海科技大學(xué)自動(dòng)化與機(jī)器人中心

成員： 陳宏宇, 曠皓飛, 龍肖靈

實(shí)驗(yàn)環(huán)境

硬件平臺(tái)：

Turtlebot 2(Kinect相機(jī)需要面向地面安裝)

PC(i7處理器， 8G內(nèi)存)(PC的性能影響圖像處理的效率)

軟件環(huán)境：

Ubuntu 14.04

ROS Indigo

Python 2.7, OpenCV2.4.8

Python以及OpenCV環(huán)境配置

Python環(huán)境：Ubuntu 14.04 已預(yù)裝了Python2.7

安裝OpenCV：

軟件源安裝：

sudo apt-get install python-numpy

sudo apt-get install python-opencv

也可使用pip或anaconda安裝。

源碼安裝：到OpenCV官網(wǎng)下載所需的版本， 按照其教程來安裝。

IDE配置：

PyCharm：到PyCharm官網(wǎng)下載，按照其教程來安裝

配置PyCharm：詳見ROS wiki IDEs

算法簡(jiǎn)介

Step 1 導(dǎo)入相機(jī)數(shù)據(jù)

讀取相機(jī)數(shù)據(jù)： 通過rospy訂閱 '/camera/rgb/image_raw' 這一Topic：?self.image_sub = rospy.Subscriber('/camera/rgb/image_raw', Image, self.image_callback)

在回調(diào)函數(shù)里，利用cv_bridge將每一幀圖像轉(zhuǎn)換為opencv格式的圖片：?image = self.bridge.imgmsg_to_cv2(msg, desired_encoding='bgr8')

Step 2 圖像預(yù)處理

將原始圖像轉(zhuǎn)換為hsv圖像

提取所需的顏色，將圖像轉(zhuǎn)換為二值圖像

利用中值濾波和腐蝕來去除噪點(diǎn)

將處理后的圖像切片，只保留相機(jī)下方某一范圍內(nèi)的區(qū)域

Step 3 提取關(guān)鍵點(diǎn)

對(duì)Step 2中產(chǎn)生的二值圖像進(jìn)行輪廓提取：

提取圖片中的所有輪廓

將輪廓面積小于一定值的輪廓去除(消除了某些濾波沒有清除的噪聲的影響)

選取剩下的輪廓中面積最大的輪廓作為最終區(qū)域

經(jīng)過上一步處理后，如果存在輪廓，取輪廓的質(zhì)心作為最終所追蹤的關(guān)鍵點(diǎn)

Step 4 控制

通過對(duì) '/cmd_vel_mux/input/teleop' Topic發(fā)送Twist類型的消息來控制小車移動(dòng)

如果存在關(guān)鍵點(diǎn)：利用P控制器控制小車移動(dòng)(線速度為定值，角速度受error影響，error為質(zhì)心的x值減去圖像中線的值(Kinect是320), error所乘的比例可以調(diào)節(jié)，其決定角速度的大小)

如果不存在關(guān)鍵點(diǎn)： 在小車運(yùn)動(dòng)時(shí)，若是線離開了相機(jī)的視野(該處指對(duì)原圖切片后的視野), 小車會(huì)立即停止運(yùn)動(dòng)，執(zhí)行以下決策：

向某一方向旋轉(zhuǎn)一定角度(根據(jù)最后一次error的正負(fù)來決定旋轉(zhuǎn)的方向（error小于0，逆時(shí)針；error大于0，順時(shí)針）)，若旋轉(zhuǎn)過程中檢測(cè)到了關(guān)鍵點(diǎn)(即線又回到了視野內(nèi))，則繼續(xù)執(zhí)行之前的決策; 若沒有檢測(cè)到，則執(zhí)行2。

前進(jìn)一段距離，停止(即到達(dá)終點(diǎn)或失敗)。

參考資料

Programming Robots with ROS: A Practical Introduction to the Robot Operating System

我們對(duì)本書第12章中所提到的算法進(jìn)行了改進(jìn)，用于此次挑戰(zhàn)賽

致謝

很感謝華東師范大學(xué)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)與視覺實(shí)驗(yàn)室以及張新宇老師，還有暑期學(xué)校的組委會(huì)組織了此次活動(dòng)。感謝GaiTech贊助了本次暑期學(xué)校的挑戰(zhàn)賽。很高興能與很多對(duì)機(jī)器人感興趣的同學(xué)老師聚在一起交流學(xué)習(xí)。

由于時(shí)間較短，我們的程序還存在很多問題，如果同學(xué)老師對(duì)我們的程序有任何問題和建議，或是對(duì)我們的團(tuán)隊(duì)感興趣，可以聯(lián)系我們，我們的聯(lián)系方式可以在我們實(shí)驗(yàn)室的主頁上找到(上海科技大學(xué)自動(dòng)化與機(jī)器人中心)

--------唯有全力以赴，方能不負(fù)此生--------

Ubuntu 視頻

版權(quán)聲明：本文內(nèi)容由網(wǎng)絡(luò)用戶投稿，版權(quán)歸原作者所有，本站不擁有其著作權(quán)，亦不承擔(dān)相應(yīng)法律責(zé)任。如果您發(fā)現(xiàn)本站中有涉嫌抄襲或描述失實(shí)的內(nèi)容，請(qǐng)聯(lián)系我們jiasou666@gmail.com 處理，核實(shí)后本網(wǎng)站將在24小時(shí)內(nèi)刪除侵權(quán)內(nèi)容。