Each node in ROS2 is only responsible for a separate modular function. For example, a node is responsible for controlling the wheel rotation, a node is responsible for the data obtained from the lidar, a node is responsible for processing the lidar data, and a node is responsible for positioning. 每一个节点也是只负责一个单独的模块化的功能（比如一个节点负责控制车轮转动，一个节点负责从激光雷达获取数据、一个节点负责处理激光雷达的数据、一个节点负责定位
ROS2 has four modes of communication ROS2的四种通讯法方式
- topics(话题)
- servinces(服务)
- Action(动作)
- Paraments(参数)
使用命令启动节点
ros2 run <package_name> <executable_name>
意义：启动包下的中的节点
使用样例：
ros2 run turtlesim turtlesim_node
ROS2相关的CLI指和ROS2相关的命令行操作。
1.运行节点(常用)
ros2 run <package_name> <executable_name>
2.查看节点列表(常用)
ros2 node list
3.查看节点信息
ros2 node info<node_name> 4.重映射节点名称 ros2 run turtlesim_node --ros-args --remap __node:=my_turtle`
工作空间是包含若干个功能包的目录，一开始大家把工作空间理解成一个文件夹就行了。这个文件夹包含下有src。
mkdir: 创建一个目录，mkdir -p ：递归创建目录,即使上级目录不存在,会按目录层级自动创建目录
mkdir -p turtle_ws/src
cd turtle_ws/src
注意：一个工作空间下可以有多个功能包，一个功能包可以有多个节点存在
功能包指存放节点的地方，ROS2中功能包根据编译方式不同分为三种类型
- ament_python，适用于python程序
- cmake, 适用于C++
- ament_ament，适用于C++程序，是cmake的增强版
安装一般使用
sudo apt install ros-<version>-package_name
安装获取会自动放置在系统目录，不用再次动手source
create Create a new ROS2 package
executables Output a list of package specific executables
list Output a list of available packages
prefix Output the prefix path of a package
xml Output the XML of the package manifest or a specific tag
1.创建功能包
ros2 pkg create --build-type {cmake,ament_cmake,ament_python} --dependencies<依赖名字>
2.列出可执行文件
列出所有
ros2 pkg executables
列出某个功能包的
ros2 pkg executables turtlesim
3.列出所有的包
ros2 pkg list
4.输出某个包所在路径的前缀
ros2 pkg prefix
比如小乌龟
ros2 pkg xml turtlesim
colcon是一个功能包构建工具，用于编译代码
sudo apt-install python3-colcon-common-extensions
创建工作空间
mkdir colcon_test&&cd colcon_test
下载ROS3示例源码
git clone https://github.com/ros2/examples src/examples -b foxy
编译工程
colcon build
查看文件目录结构
ls
1.打开ia终端使用**cd colcon_test进入我们刚刚创建的工作空间，先source资源
source install/setup.bath
2.运行一个订阅杂志节点，
ros2 run examples_rclcpp_minimal_subscriber subscriber_member_function
3.打开新终端，先source 再运行一个发行杂志节点
source install/setup.bash ros2 run examples_rclcpp_minimal_publisher publisher_member_function
mkdir -p twn_ws/src cd town_ws/src
ros2 pkg create village_li --build-type ament_python --dependencies rclpy
- pkg create: 创建包
- --build-type： 指定该包的编译类型，有ament_pyhton,ament_cmake,cmake，默认ament_cmake**
- --dependencies: 指定功能包的依赖，这里给了一个人ros2的python客户端接口: rcply
cd town_ws/village_li/village_li touch li4.py
- 查看文件结构：tree
编写ROS2节点的一般步骤
- 导入库文件
- 初始化客户端库
- 新建节点
- spin循环节点
- 关闭客户端库
@li4.py
import rclpy
from rclpy.node import Node
def main(args=None):
"""
ros2运行该节点的入口函数
编写ROS2节点的一般步骤
1. 导入库文件
2. 初始化客户端库
3. 新建节点对象
4. spin循环节点
5. 关闭客户端库
"""
rclpy.init(args=args) # 初始化rclpy
node = Node("li4") # 新建一个节点
node.get_logger().info("大家好，我是作家li4.")
rclpy.spin(node) # 保持节点运行，检测是否收到退出指令（Ctrl+C）
rclpy.shutdown() # 关闭rclpy修改setup.cpp
entry_points={
'console_scripts': [
"li4_node = village_li.li4:main"
],
},
)打开Vscode终端，进入town_ws 编译节点
colcon build
source环境
source install/setup.bash
运行节点
ros2 run village_li li4_node
查看现有节点
ros2 node list
- 面向过程编程**：POP
- 面向对象编程**：OOP
- 函数式**：FP
案例：将大象装入冰箱
- 打开冰箱门
- 把大象塞进去
- 关上冰箱门
对象=属性+行为
- 调用：冰箱->打开门(行为)
- 调用：冰箱->装东西(行为)
- 调用：冰箱->关闭门(行为)
- 定义关进(冰箱，大象)函数
- 实现函数：关门(放入（开门（冰箱)，大象)) 多层嵌套函数调用 使用OOP方法
#!/usr/bin/env python3
import rclpy
from rclpy.node import Node
class WriterNode(Node):
"""
创建一个作家节点，并在初始化时输出一个话
"""
def __init__(self,name):
super().__init__(name)
self.get_logger().info("大家好，我是%s,我是一名作家！" %name)
def main(args=None):
"""
ros2运行该节点的入口函数
1. 导入库文件
2. 初始化客户端库
3. 新建节点
4. spin循环节点
5. 关闭客户端库
"""
rclpy.init(args=args) # 初始化rclpy
node = WriterNode("li4") # 新建一个节点
rclpy.spin(node) # 保持节点运行，检测是否收到退出指令（Ctrl+C）
rclpy.shutdown() # 关闭rclpy- 创建王家村功能包
cd town_ws/src ros2 pkg create village_wang --build-type ament_cmake --dependencies rclcpp
- 创建节点
cd village_wang/src touch wang2.cpp
####1.编写代码
#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
int main(int argc, char **argv)
{
rclcpp::init(argc, argv);
/*产生一个Wang2的节点*/
auto node = std::make_shared<rclcpp::Node>("wang2");
// 打印一句自我介绍
RCLCPP_INFO(node->get_logger(), "大家好，我是单身狗wang2.");
/* 运行节点，并检测退出信号*/
rclcpp::spin(node);
rclcpp::shutdown();
return 0;
}主函数中首先初始化rclcpp，然后新建一个Node节点的对象，命名wang2，接着是使用rclcpp让这个节点暴露在外面，并检测退出信号（Ctrl+检测），检测到退出信号后，就会执行rcl.shutdown()关闭节点 ####2. 添加CmakeLists 在wang2.cpp中输入上面的内容，还需要修改一下CmakeLists.txt 在CmakeLists.txt最后一行加入两行代码
add_executable(wnag2_node src/wang2.cpp) ament_target_dependencies(wang2_node rclcpp)
添加这两行代码的目的是让编译器编译wang2.cpp这个文件，不然不会主动编译。接着在上面两行代码下面添加下面的代码。
install(TARGETS
wang2_node
DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}
)这个是C++比Python要麻烦的地方，需要手动将编译好的文件安装到install/village_wang/lib/village_wang下
打开Vscode终端，进入town_ws 编译节点
colcon build
source环境
source install/setup.bash
运行节点
ros2 run village_wang wang2_node
####4. 测试 当节点运行起来后，可以再尝试使用ros2 node list 指令来查看现有的节点。这个时候你应该能看到
####1. 编写代码 输入下列代码
#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
/*
创建一个类节点，名字叫做SingleDogNode,继承自Node.
*/
class SingleDogNode : public rclcpp::Node
{
public:
// 构造函数,有一个参数为节点名称
SingleDogNode(std::string name) : Node(name)
{
// 打印一句自我介绍
RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "大家好，我是单身狗%s.",name.c_str());
}
private:
};
int main(int argc, char **argv)
{
rclcpp::init(argc, argv);
/*产生一个Wang2的节点*/
auto node = std::make_shared<SingleDogNode>("wang2");
/* 运行节点，并检测退出信号*/
rclcpp::spin(node);
rclcpp::shutdown();
return 0;
}上面的代码声明了一个叫做SingleDogNode的类，并在类的初始化函数中，输出了一句话。主函数中首先初始化rclcpp，然后新建了一个SingleDogNode节点的对象，接着使用rclcpp让这个节点暴露在外面，并检测退出信号（Ctrl+C），检测到退出信号后，就会执行**rcl.shutdown()**关闭节点。
用法：ros2 pkg [-h] Call ros2 pkg command -h 可以获得更多使用细节 各种与包有关的子命令 可选的参数： -h, --help 显示帮助并退出 Commands: creat 创建一个新的ROS功能包 executable 列出包下的可执行文件 list 输出有效的包的列表 prefix 输出一个包的前缀路径 xml 输出某个包的xml 使用‘ros2 pkg < command > -h'可以获得更多细节
用法：ros2 node[-h] Call 'ros2 node < command>-h'可以获得更多细节 各种与node有关的子指令 可选的参数： -h ，-help 显示帮助并退出 Command： info 输出一个节点的信息 list 输出所有在线的节点 使用‘ros2 node < commmand> -h'可以获得更多使用细节
在线文档：https://colcon.readthedocs.io/en/released/user/installation.html
- RCL（ROS Client Library）ROS客户端库，其实就是ROS的一种API，提供了对ROS话题、服务、参数、Action等接口。
- python语言提供了rclpy来操作ROS2的节点话题服务等，而C++则使用rclcpp提供API操作ROS2的节点话题和服务等。
- ROS2中Topic通信方式，Topic通信模型是一种发布订阅模型
- 节点与节点之间通过话题来相互通信（传输数据）
- 节点1创建一个发布者（Publisher)发布一个话题（topic），节点2创建了一个订阅者（Subscriber）来订阅李四发布的话题。
- ROS2中话题通信可以是1对1、1对n、n对1、n对n的通信。
需要满足以下规则：
- 话题名字是关键，发布订阅接口类型要相同，发布的是字符串，接受也要用字符串来接受
- 同一个节点可以订阅多个话题，同时也可以发布多个话题，就像一本书的作者也可以是另外一本书的读者；
- 同一个小说不能有多个作者，但是小说不一样，同一个话题可以有多个发布者。
ROS2作为强大的工具，在运行过程中，我们可以通过命令来看到节点和节点之间的数据关系的。 依次输入：
ros2 run demo_nodes_py listener ros2 run demo_nodes_cpp talker rqt_graph
ros2 topic -h ros2 topic list //返回系统当前活动的所有主题的列表 ros2 topic list -t 增加消息类型 ros2 topic echo //打印实时话题内容 ros2 topic info //查看主题信息 ros2 interface show //查看消息类型 ros2 topic pub arg //手动发布命令
- 发布话题 我们创建作家这个类WriterNode的时候让其继承Node节点，即下面这样：
class WriterNode(Node):
继承后，WriterNode类具备以下四个能力
- 创建一个话题发布者的能力
- 创建一个定时器的能力
- 创建一个话题订阅者的能力
- 获取日志打印器的能力
- 编写程序 在li4.py文件中添加如下代码
#!/usr/bin/env python3
import rclpy
from rclpy.node import Node
# 1. 导入消息类型
from std_msgs.msg import String
class WriterNode(Node):
"""
创建一个李四节点，并在初始化时输出一个话
"""
def __init__(self,name):
super().__init__(name)
self.get_logger().info("大家好，我是%s,我是一名作家！" % name)
# 2.创建并初始化发布者成员属性pubnovel
self.pub_novel = self.create_publisher(String,"sexy_girl", 10)
#3. 编写发布逻辑
# 创建定时器成员属性timer
self.i = 0 # i 是个计数器，用来算章节编号的
timer_period = 5 #每5s写一章节话
self.timer = self.create_timer(timer_period, self.timer_callback) #启动一个定时装置，每 1 s,调用一次time_callback函数
def timer_callback(self):
"""
定时器回调函数
"""
msg = String()
msg.data = '第%d回：潋滟湖 %d 次偶遇胡艳娘' % (self.i,self.i)
self.pub_novel.publish(msg) #将小说内容发布出去
self.get_logger().info('李四:我发布了艳娘传奇："%s"' % msg.data) #打印一下发布的数据，供我们看
self.i += 1 #章节编号+1
- 代码解析
- 创建发布者 create_publisher(type,name,size) --------type：方法类型 --------name：话题名称 --------size：消息队列长度 from std_msgs.msg import String --------从std_msgs.msg中导入String类 --------std_msgs是ROS2自带的接口类型，规定了我们常用的消息类型，可以使用下面的命令来查看std.msgs中所有的消息类型 ros2 interface package std_msgs 还可以使用下面的命令来查看ros2自带的消息类型 ros2 interface list
- 编写发布逻辑发布数据 创建一个定时器 self.create_timer(timer_period, self.timer_calback) 这个定时器的作用是根据传入的timer_period时间周期，每隔一个timer_period秒，调用一次self.timer_calback函数，在self.timer_calback函数里，我们使用public方法将数据发送出去。也就是每1s中发送一次内容 self.write.publish(msg) #将小说内容发布出去