ROS学习笔记

１．ROS文件系统

1.1 Catkin编译系统

1.1.1 Catkin工作原理

Catkin编译的工作流程：

1. 首先在工作空间catkin_wa/src/下递归的查找其中每一个ROS的package．
2. package中会有package.xml和CMakeLists.txt文件，Catkin(CMake)编译系统根据CMakeLists.txt文件生成Makefile（位于catkin_wa/build）
3. 然后make刚刚生成的Makefile等文件，编译连接生成可执行文件（位于catkin_wa/devel）

1.2 Catkin工作空间

1.2.1初始化catkin工作空间

首先在终端输入下列指令，完成初始创建．

mkdir -p catkin_ws/src
cd catkin_ws
catkin_make

1.2.2 结构介绍

从上图可以看到catkin工作空间的结构，它包括stc, build, devel三个路径. 他们的具体作用如下：

• src/ : ROS的catkin软件包（package）；
• build/ : catkin（CMake的缓存信息和中间文件）；
• devel/ : 生成的目标文件（头文件，动态链接库，静态链接库，可执行文件等）；

1.3 package软件包

1.3.1 package结构

  ├── CMakeLists.txt    #package的编译规则(必须)
  ├── package.xml       #package的描述信息(必须)
  ├── src/              #源代码文件
  ├── include/          #C++头文件
  ├── scripts/          #可执行脚本
  ├── msg/              #自定义消息
  ├── srv/              #自定义服务
  ├── models/           #3D模型文件
  ├── urdf/             #urdf文件
  ├── launch/           #launch文件

其中定义package的是CMakeLists.txt和package.xml，这两个文件是package中必不可少的。catkin编译系统在编译前，首先就要解析这两个文件。这两个文件就定义了一个package。

• CMakeLists.txt: 定义package的包名、依赖、源文件、目标文件等编译规则，是package不可少的成分
• package.xml: 描述package的包名、版本号、作者、依赖等信息，是package不可少的成分
• src/: 存放ROS的源代码，包括C++的源码和(.cpp)以及Python的module(.py)
• include/: 存放C++源码对应的头文件
• scripts/: 存放可执行脚本，例如shell脚本(.sh)、Python脚本(.py)
• msg/: 存放自定义格式的消息(.msg)
• srv/: 存放自定义格式的服务(.srv)
• models/: 存放机器人或仿真场景的3D模型(.sda, .stl, .dae等)
• urdf/: 存放机器人的模型描述(.urdf或.xacro)
• launch/: 存放launch文件(.launch或.xml)

通常ROS文件组织都是按照以上的形式，这是约定俗成的命名习惯，建议遵守。以上路径中，只有CMakeLists.txt和package.xml是必须的，其余路径根据软件包是否需要来决定。

1.3.2 package的创建

创建一个package需要在catkin_ws/src下创建，需要catkin_create_pkg命令．

例如，新建一个package为exercise_pkg，依赖roscpp rospy std_msgs

catkin_create_pkg exercise_pkg roscpp rospy std_msgs

package目录下生成文件结构为

.
├── CMakeLists.txt
├── include
│   └── exercise_pkg
├── package.xml
└── src

catkin_create_pkg帮你完成了软件包的初始化，填充好了CMakeLists.txt和package.xml，并且将依赖项填进了这两个文件中。