使用 CMake 或 Python 创建一个新程序包,然后运行其可执行文件。
1 What is a ROS 2 package?¶
可以将包视为 ROS 2 代码的容器。如果您希望能够安装代码或与他人共享代码,则需要将其组织在一个软件包中。使用软件包,您可以发布 ROS2 的工作,并允许其他人轻松构建和使用它。
ROS2 中的软件包创建使用 ament 作为其构建系统,并使用 colcon 作为其构建工具。您可以使用官方支持的 CMake 或 Python 创建软件包,尽管确实存在其他构建类型。
2 What makes up a ROS 2 package?¶
ROS 2 Python 和 CMake 软件包各自具有自己的最低要求内容:
- CMake:
-
package.xml
文件,其中包含有关程序包的元信息 -
CMakeLists.txt
文件,描述如何在包中构建代码
- Python:
-
package.xml
文件,其中包含有关程序包的元信息 -
setup.py
包含有关如何安装软件包的说明 - 软件包包含可执行文件时,需要
setup.cfg
,以便ros2 run
可以找到它们 -
/<package_name>
:ROS 2 工具用来查找软件包的与软件包同名的目录包含__init__.py
最简单的包可能具有如下文件结构:
- CMake:
my_package/
CMakeLists.txt
package.xml
- Python:
my_package/
setup.py
package.xml
resource/my_package
3 Packages in a workspace¶
一个工作空间可以包含所需数量的程序包,每个程序包都位于其自己的文件夹中。您还可以在一个工作空间(CMake,Python等)中拥有不同构建类型的软件包。您不能有嵌套的程序包。
最佳做法是在工作区中有一个 src
文件夹,并在其中创建包。这样可以使工作空间的顶层保持“干净”。
典型的一个工作空间内功能包的结构如下:
workspace_folder/
src/
package_1/
CMakeLists.txt
package.xml
package_2/
setup.py
package.xml
resource/package_2
...
package_n/
CMakeLists.txt
package.xml
3.1 Create a package¶
首先,source 您的 ROS 2 installation。
创建的工作空间 dev_ws
用于新软件包,运行软件包创建命令之前,请确保您位于 src
文件夹中。
在 ROS 2 中创建新程序包的命令语法为:
- CMake:
$ ros2 pkg create --build-type ament_cmake <package_name>
- Python:
$ ros2 pkg create --build-type ament_python <package_name>
接下来将使用可选参数 --node-name
,该参数在包中创建一个简单的 Hello World 类型的可执行文件。
在终端中输入以下命令:
$ mkdir -p dev_ws/src
$ cd dev_ws/src
- Python:
$ ros2 pkg create --build-type ament_python --node-name my_node my_package_py
- CMake:
$ ros2 pkg create --build-type ament_cmake --node-name my_node my_package_cpp
现在,您将在工作区的 src
目录中拥有一个名为 my_package_py
与 my_package_cpp
的新文件夹。运行命令后,您的终端将返回以下消息:
- CMake:
going to create a new package
package name: my_package
destination directory: /home/user/dev_ws/src
package format: 3
version: 0.0.0
description: TODO: Package description
maintainer: ['<name> <email>']
licenses: ['TODO: License declaration']
build type: ament_cmake
dependencies: []
node_name: my_node
creating folder ./my_package
creating ./my_package/package.xml
creating source and include folder
creating folder ./my_package/src
creating folder ./my_package/include/my_package
creating ./my_package/CMakeLists.txt
creating ./my_package/src/my_node.cpp
- Python:
going to create a new package
package name: my_package
destination directory: /home/user/dev_ws/src
package format: 3
version: 0.0.0
description: TODO: Package description
maintainer: ['<name> <email>']
licenses: ['TODO: License declaration']
build type: ament_python
dependencies: []
node_name: my_node
creating folder ./my_package
creating ./my_package/package.xml
creating source folder
creating folder ./my_package/my_package
creating ./my_package/setup.py
creating ./my_package/setup.cfg
creating folder ./my_package/resource
creating ./my_package/resource/my_package
creating ./my_package/my_package/__init__.py
creating folder ./my_package/test
creating ./my_package/test/test_copyright.py
creating ./my_package/test/test_flake8.py
creating ./my_package/test/test_pep257.py
creating ./my_package/my_package/my_node.py
您可以看到为新软件包自动生成的文件。
3.2 Build a package¶
将软件包放在工作空间中特别有价值,因为您可以通过在工作空间根目录中运行 colcon build
一次构建许多软件包。否则,您将必须分别构建每个软件包。
返回工作区的根目录,现在您可以构建软件包:
$ cd ..
$ colcon build
这个命令会编译工作空间中的所有功能包,如果只想编译某一个包的话,可以这样:
$ colcon build --packages-select my_package
3.3 Source the setup file¶
要使用新的程序包和可执行文件,请先打开一个新终端,然后获取 ROS2 的主要安装源。然后,从 dev_ws
目录中,运行以下命令来获取您的工作空间:
# Linux
$ . install/setup.bash
# Windows
$ call install/local_setup.bat
现在您的工作区已添加到路径中,您将可以使用新程序包的可执行文件。
3.4 Use the package¶
要在软件包创建期间运行使用--node-name参数创建的可执行文件,请输入以下命令:
$ ros2 run my_package_py my_node
3.5 Examine package contents¶
不管你是用 CMake 还是 python 创建的包,打开看一下,里边有哪些默认的文件:
3.6 Customize package.xml¶
创建软件包后,package.xml
文件需要我们手动完善一下。您可能在返回消息中注意到字段 description
和 license
包含 TODO 注释。这是因为软件包 description
和 license
声明不会自动设置,但是如果您要释放软件包,则必须设置。maintainer
字段可能也需要填写。
完善以上描述信息、许可证和作者邮箱,关于许可证的详细介绍可以参考 here。
由于此软件包仅供练习,因此可以安全使用任何许可证。我们使用 Apache License 2.0:
<license>Apache License 2.0</license>
在许可证标签下方,您会看到一些标签名称以 _depend
结尾。这是您的 package.xml
列出其对其他软件包的依赖关系的地方,供 colcon
搜索。my_package_*
很简单,没有任何依赖关系,但是您将在以后的教程中看到这个空间的使用。
如果使用的是 Python 包,还需要多修改一个文件 setup.py
。setup.py
文件包含与 package.xml
相同的description
,license
和 maintainer
,因此您也需要进行设置。它们需要在两个文件中完全匹配。版本和名称(package_name)也需要完全匹配,并且应在两个文件中自动填充。
4 总结
您已经创建了一个用于组织代码并易于他人使用的程序包。您的软件包将自动填充必要的文件,然后使用 colcon
进行构建,以便可以在本地环境中使用其可执行文件。
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