ROS学习指南2-ROS文件系统介绍
1.ROS文件系统介绍
Description: 本教程介绍ROS文件系统概念,包括命令行工具roscd、rosls和rospack的使用。
Tutorial Level: BEGINNER
Next Tutorial: 创建 ROS软件包
2.针对rosbuild方式
目录
预备工作
ROS文件系统中的基本概念
文件系统工具
使用rospack和rosstack
使用roscd
roscd的特殊用法
使用 rosls
Tab Completion
回顾
2.1 预备工作
本教程中我们将会用到ros-tutorials程序包,请先安装:
$ sudo apt-get install ros-<distro>-ros-tutorials
将 <distro> 替换成你所安装的版本(比如Jade、Indigo、hydro、groovy、fuerte等)。
2.2 ROS文件系统中的基本概念
1.Packages: Package是ROS系统中最底层最基本的组织,里面存放各种文件:库、工具、可执行文件等.
2.Manifest: 一个package描述xml文件,定义package之间的依赖关系.
3.Stacks: package的集合,比package这个概念高一级别
4.Stack Manifest: 作用类似package manifest文件,但是它是针对stack的.
在文件系统中很容易识别package和stack:
1.package是一个包含 manifest.xml 文件的目录.
2.stack是一个包含 stack.xml 文件的目录.
2.3 文件系统工具
ROS中大量代码分散在众多的packages和stacks之中. 命令工具ls 和 cd已不能满足检索要求。因此ROS提供了一套自己的命令工具来完成与这些命令相似的工作.
2.3.1 使用rospack和rosstack
rospack 和 rosstack 命令都包含于 rospack package中. 两个命令用于获取packages 和stacks的信息. 教程中我们只提及命令的find的参数,作用是返回相应package或者stack的目录路径. 用法:
$ rospack find [package_name] $ rosstack find [stack_name]例子:
$ rospack find roscpp
得到结果:
YOUR_INSTALL_PATH/stacks/ros_comm/clients/cpp/roscpp
举例,如果在Ubuntu下使用编译好的软件包安装了ROS Electric版本,将会得到如下结果:
/opt/ros/electric/stacks/ros_comm/clients/cpp/roscpp
2.3.2 使用roscd
roscd 包含于 rosbash package中. 该命令用于改变当前目录到指定的package或者stack的目录(cd). 用法:
$ roscd [locationname[/subdir]]例子:
$ roscd roscpp为了验证我们已经切换到了roscpp package 目录. 我们使用unix的命令查看一下pwd:
$ pwd
得到结果:
YOUR_INSTALL_PATH/stacks/ros_comm/clients/cpp/roscpp
现在可以看到结果YOUR_INSTALL_PATH/stacks/ros_comm/clients/cpp/roscpp 和先前rospackfind 得到的是一样的. 命令 roscd及其它的ROS命令仅适用于环境变量$ROS_PACKAGE_PATH中存在的目录路径. 使用下面的命令查看环境变量$ROS_PACKAGE_PATH:
$ echo $ROS_PACKAGE_PATH
如果还没有编辑过 $ROS_PACKAGE_PATH 应该显示结果如下:
YOUR_INSTALL_PATH/stacks
$ROS_PACKAGE_PATH可以添加任意目录路径,目录路径之间 ':' 分开。
子目录
roscd 也能够直接进入一个 package 或 stack的子目录中. 例如:
$ roscd roscpp/include $ pwd
得到结果:
YOUR_INSTALL_PATH/stacks/ros_comm/clients/cpp/roscpp/include
2.3.3 roscd的特殊用法
有几个roscd 的特殊用法.
roscd 不带任何参数
不带参数时roscd 直接进入环境变量 $ROS_ROOT 定义的目录. 例如:
$ roscd $ pwd得到结果: YOUR_INSTALL_PATH/ros这个目录就是环境变量 $ROS_ROOT定义的. 例如:
$ echo $ROS_ROOT得到结果:
YOUR_INSTALL_PATH/ros
roscd log
roscdlog 命令切换到ROS储存日志文件的目录。注意如果从未运行过任何ROS程序,命令会返回目录不存在的错误。 例如:
$ roscd log
使用 rosls
rosls 包含于rosbash package中. 作用是列出指定的package或stack中的文件及目录. 用法: $ rosls [locationname[/subdir]]例子:
$ rosls roscpp_tutorials
得到结果:
add_two_ints_client listener listener_with_userdata srv add_two_ints_server listener_async_spin Makefile srv_gen add_two_ints_server_class listener_class manifest.xml talker anonymous_listener listener_multiple node_handle_namespaces time_api babbler listener_single_message notify_connect timers bin listener_threaded_spin parameters CMakeLists.txt listener_unreliable ROS_NOBUILD custom_callback_processing listener_with_tracked_object src
Tab Completion
在键盘输入ROS命令及目录文件名时,使用tab键可以自动补齐剩余的命令字符。 例如:
$ roscd roscpp_tut<<< now push the TAB key >>>
按下 TAB 键后, 命令行会自动补齐.
$ roscd roscpp_tutorials/
如果存在有歧义的package时,可以连续按下tab键将会切换显示所有相关的ROS package名称。 例如:
$ roscd tur<<< now push the TAB key >>>
按下 TAB 键后, 命令行会如下显示:
$ roscd turtle
但是,例子中有多个packages 开头包含字符 turtle. 试着再次按下 TAB 键. 这会切换显示所有的以字符 turtle 开头的ROS packages。
turtle_actionlib/ turtlesim/ turtle_tf/
得到结果:
$ roscd turtle
现在 turtle 后面输入 s ,然后按下 TAB
$ roscd turtles<<< now push the TAB key >>>
因为只有一个package 以字符 turtles开头,所以得到结果如下:
$ roscd turtlesim/
回顾
ROS 工具命令有个固定的命名格式:
rospack = ros + pack(age) rosstack = ros + stack roscd = ros + cd rosls = ros + ls
3.针对catkin方式
目录
预备工作
快速了解文件系统概念
文件系统工具
使用 rospack
使用 roscd
roscd log
使用 rosls
Tab 自动完成输入
回顾
3.1 预备工作
本教程中我们将会用到ros-tutorials程序包,请先安装:
$ sudo apt-get install ros-<distro>-ros-tutorials将 <distro> 替换成你所安装的版本(比如Jade、Indigo、hydro、groovy、fuerte等)。
3.1.1 快速了解文件系统概念
1.Packages: 软件包,是ROS应用程序代码的组织单元,每个软件包都可以包含程序库、可执行文件、脚本或者其它手动创建的东西。
2.Manifest (package.xml): 清单,是对于'软件包'相关信息的描述,用于定义软件包相关元信息之间的依赖关系,这些信息包括版本、维护者和许可协议等。
Note: rosbuild的用户也许会考虑功能包集(stack)去哪了。事实上,为了简化代码量且更好的支持兼容各发行版的功能包,功能包集的概念已经在catkin中被移除。在catkin中,你可以定义综合包来集成相似包并实现将多个包驻留在单个VCS库。这两个特征可替换功能包集的功能。
文件系统工具
程序代码是分布在众多ROS软件包当中,当使用命令行工具(比如ls和cd)来浏览时会非常繁琐,因此ROS提供了专门的命令工具来简化这些操作。
使用 rospack
rospack允许你获取软件包的有关信息。在本教程中,我们只涉及到rospack中find参数选项,该选项可以返回软件包的路径信息。
用法:
# rospack find [包名称]
示例:
$ rospack find roscpp
应输出:
YOUR_INSTALL_PATH/share/roscpp
如果你是在Ubuntu Linux操作系统上通过apt来安装ROS,你应该会准确地看到:
/opt/ros/groovy/share/roscpp
使用 roscd
roscd是rosbash命令集中的一部分,它允许你直接切换(cd)工作目录到某个软件包或者软件包集当中。
用法:
# roscd [本地包名称[/子目录]]
示例:
$ roscd roscpp
为了验证我们已经切换到了roscpp软件包目录下,现在我们可以使用Unix命令pwd来输出当前工作目录:
$ pwd
你应该会看到:
YOUR_INSTALL_PATH/share/roscpp
你可以看到YOUR_INSTALL_PATH/share/roscpp和之前使用rospackfind得到的路径名称是一样的。
注意,就像ROS中的其它工具一样,roscd只能切换到那些路径已经包含在ROS_PACKAGE_PATH环境变量中的软件包,要查看ROS_PACKAGE_PATH中包含的路径可以输入:
$ echo $ROS_PACKAGE_PATH
你的ROS_PACKAGE_PATH环境变量应该包含那些保存有ROS软件包的路径,并且每个路径之间用冒号分隔开来。一个典型的ROS_PACKAGE_PATH环境变量如下:
/opt/ros/groovy/base/install/share:/opt/ros/groovy/base/install/stacks
跟其他路径环境变量类似,你可以在ROS_PACKAGE_PATH中添加更多其它路径,每条路径使用冒号':'分隔。
子目录
使用roscd也可以切换到一个软件包或软件包集的子目录中。 执行:
$ roscd roscpp/cmake $ pwd
应该会看到:
YOUR_INSTALL_PATH/share/roscpp/cmake
roscd log
使用roscdlog可以切换到ROS保存日记文件的目录下。需要注意的是,如果你没有执行过任何ROS程序,系统会报错说该目录不存在。 如果你已经运行过ROS程序,那么可以尝试:
$ roscd log
使用 rosls
rosls是rosbash命令集中的一部分,它允许你直接按软件包的名称而不是绝对路径执行ls命令(罗列目录)。 用法: # rosls [本地包名称[/子目录]]示例:
$ rosls roscpp_tutorials
应输出:
cmake package.xml srv
Tab 自动完成输入
当要输入一个完整的软件包名称时会变得比较繁琐。在之前的例子中roscpptutorials是个相当长的名称,幸运的是,一些ROS工具支持TAB 自动完成输入的功能。 输入:
# roscd roscpp_tut<<< 现在请按TAB键 >>>
当按TAB键后,命令行中应该会自动补充剩余部分:
$ roscd roscpp_tutorials/
这应该有用,因为roscpptutorials是当前唯一一个名称以roscpptut作为开头的ROS软件包。 现在尝试输入:
# roscd tur<<< 现在请按TAB键 >>>
按TAB键后,命令应该会尽可能地自动补充完整:
$ roscd turtle
但是,在这种情况下有多个软件包是以turtle开头,当再次按TAB键后应该会列出所有以turtle开头的ROS软件包:
turtle_actionlib/ turtlesim/ turtle_tf/
这时在命令行中你应该仍然只看到:
$ roscd turtle
现在在turtle后面输入s然后按TAB键:
# roscd turtles<<< 请按TAB键 >>>
因为只有一个软件包的名称以turtles开头,所以你应该会看到:
$ roscd turtlesim/
回顾
你也许已经注意到了ROS命令工具的的命名方式:
rospack = ros + pack(age)
roscd = ros + cd
rosls = ros + ls
这种命名方式在许多ROS命令工具中都会用到。
到此你已经了解了ROS的文件系统结构,接下来我们开始创建一个工作空间。