ROS保姆级0基础入门教程⭐ |4 ROS集成开发环境搭建
4 ROS集成开发环境搭建
和大多数开发环境一样，理论上，在 ROS 中，只需要记事本就可以编写基本的 ROS 程序，但是工欲善其事必先利其器，为了提高开发效率，可以先安装集成开发工具和使用方便的工具:终端、IDE…
4.1 安装终端
在 ROS 中，需要频繁的使用到终端，且可能需要同时开启多个窗口，推荐一款较为好用的终端:Terminator。效果如下:
1.安装
sudo apt install terminator
2.添加到收藏夹
显示应用程序 —> 搜索 terminator —> 右击 选择 添加到收藏夹
3.Terminator 常用快捷键
第一部分：关于在同一个标签内的操作
Alt+Up //移动到上面的终端
Alt+Down //移动到下面的终端
Alt+Left //移动到左边的终端
Alt+Right //移动到右边的终端
Ctrl+Shift+O //水平分割终端
Ctrl+Shift+E //垂直分割终端
Ctrl+Shift+Right //在垂直分割的终端中将分割条向右移动
Ctrl+Shift+Left //在垂直分割的终端中将分割条向左移动
Ctrl+Shift+Up //在水平分割的终端中将分割条向上移动
Ctrl+Shift+Down //在水平分割的终端中将分割条向下移动
Ctrl+Shift+S //隐藏/显示滚动条
Ctrl+Shift+F //搜索
Ctrl+Shift+C //复制选中的内容到剪贴板
Ctrl+Shift+V //粘贴剪贴板的内容到此处
Ctrl+Shift+W //关闭当前终端
Ctrl+Shift+Q //退出当前窗口，当前窗口的所有终端都将被关闭
Ctrl+Shift+X //最大化显示当前终端
Ctrl+Shift+Z //最大化显示当前终端并使字体放大
Ctrl+Shift+N or Ctrl+Tab //移动到下一个终端
Ctrl+Shift+P or Ctrl+Shift+Tab //移动到之前的一个终端
第二部分：有关各个标签之间的操作
F11 //全屏开关
Ctrl+Shift+T //打开一个新的标签
Ctrl+PageDown //移动到下一个标签
Ctrl+PageUp //移动到上一个标签
Ctrl+Shift+PageDown //将当前标签与其后一个标签交换位置
Ctrl+Shift+PageUp //将当前标签与其前一个标签交换位置
Ctrl+Plus (+) //增大字体
Ctrl+Minus (-) //减小字体
Ctrl+Zero (0) //恢复字体到原始大小
Ctrl+Shift+R //重置终端状态
Ctrl+Shift+G //重置终端状态并clear屏幕
Super+g //绑定所有的终端，以便向一个输入能够输入到所有的终端
Super+Shift+G //解除绑定
Super+t //绑定当前标签的所有终端，向一个终端输入的内容会自动输入到其他终端
Super+Shift+T //解除绑定
Ctrl+Shift+I //打开一个窗口，新窗口与原来的窗口使用同一个进程
Super+i //打开一个新窗口，新窗口与原来的窗口使用不同的进程
4.2 安装VScode
VSCode 全称 Visual Studio Code，是微软出的一款轻量级代码编辑器，免费、开源而且功能强大。它支持几乎所有主流的程序语言的语法高亮、智能代码补全、自定义热键、括号匹配、代码片段、代码对比 Diff、GIT 等特性，支持插件扩展，并针对网页开发和云端应用开发做了优化。软件跨平台支持 Win、Mac 以及 Linux。
1.下载
vscode 下载:https://code.visualstudio.com/docs?start=true
历史版本下载链接: https://code.visualstudio.com/updates
2.vscode 安装与卸载
🍖2.1 安装
方式1:双击安装即可(或右击选择安装)
方式2:sudo dpkg -i xxxx.deb
🍗2.2 卸载
sudo dpkg --purge code
3.vscode 集成 ROS 插件
使用 VScode 开发 ROS 程序，需要先安装一些插件，根据个人编程习惯下载。
4.vscode 使用_基本配置
🍔4.1 创建 ROS 工作空间
mkdir -p xxx_ws/src(必须得有 src)
cd xxx_ws
catkin_make
🍟 4.2 启动 vscode
进入 xxx_ws 启动 vscode
cd xxx_ws
code .
🌭4.3 vscode 中编译 ros
快捷键 ctrl + shift + B 调用编译，选择:catkin_make:build
可以点击配置设置为默认，修改.vscode/tasks.json 文件
{
// 有关 tasks.json 格式的文档，请参见
// https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=733558
"version": "2.0.0",
"tasks": [
{
"label": "catkin_make:debug", //代表提示的描述性信息
"type": "shell", //可以选择shell或者process,如果是shell代码是在shell里面运行一个命令，如果是process代表作为一个进程来运行
"command": "catkin_make",//这个是我们需要运行的命令
"args": [],//如果需要在命令后面加一些后缀，可以写在这里，比如-DCATKIN_WHITELIST_PACKAGES=“pac1;pac2”
"group": {"kind":"build","isDefault":true},
"presentation": {
"reveal": "always"//可选always或者silence，代表是否输出信息
},
"problemMatcher": "$msCompile"
}
]
}
🍕4.4 创建 ROS 功能包
选定 src 右击 —> create catkin package
设置包名 添加依赖
🍝4.5 C++ 实现
在功能包的 src 下新建 cpp 文件
/*
控制台输出 HelloVSCode !!!
*/
#include "ros/ros.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
setlocale(LC_ALL,"");
//执行节点初始化
ros::init(argc,argv,"HelloVSCode");
//输出日志
ROS_INFO("Hello VSCode!!!哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈");
return 0;
}
🐶PS1: 如果没有代码提示
修改 .vscode/c_cpp_properties.json
设置 “cppStandard”: “c++17”
🐭PS2: main 函数的参数不可以被 const 修饰
🐱PS3: 当ROS__INFO 终端输出有中文时，会出现乱码
INFO: ????????????????????????
解决办法：在函数开头加入下面代码的任意一句
setlocale(LC_CTYPE, "zh_CN.utf8");
setlocale(LC_ALL, "");
🌮4.6 python 实现
在 功能包 下新建 scripts 文件夹，添加 python 文件，并添加可执行权限
#! /usr/bin/env python
"""
Python 版本的 HelloVScode，执行在控制台输出 HelloVScode
实现:
1.导包
2.初始化 ROS 节点
3.日志输出 HelloWorld
"""
import rospy # 1.导包
if __name__ == "__main__":
rospy.init_node("Hello_Vscode_p") # 2.初始化 ROS 节点
rospy.loginfo("Hello VScode, 我是 Python ....") #3.日志输出 HelloWorld
🍜4.7 配置 CMakeLists.txt
C++ 配置:
add_executable(节点名称
src/C++源文件名.cpp
)
target_link_libraries(节点名称
${catkin_LIBRARIES}
)
Python 配置:
catkin_install_python(PROGRAMS scripts/自定义文件名.py
DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)
🍛 4.8 编译执行
编译: ctrl + shift + B
执行: 和之前一致，只是可以在 VScode 中添加终端，首先执行:source ./devel/setup.bash
PS:如果不编译直接执行 python 文件，会抛出异常。
1.第一行解释器声明，可以使用绝对路径定位到 python3 的安装路径 #! /usr/bin/python3，但是不建议
2.建议使用 #!/usr/bin/env python 但是会抛出异常 : /usr/bin/env: “python”: 没有那个文件或目录
3.解决1: #!/usr/bin/env python3 直接使用 python3 但存在问题: 不兼容之前的 ROS 相关 python 实现
4.解决2: 创建一个链接符号到 python 命令:sudo ln -s /usr/bin/python3 /usr/bin/python
5.其他 IDE
ROS 开发可以使用的 IDE 还是比较多的，除了上述的 VScode，还有 Eclipse、QT、PyCharm、Roboware …,详情可以参考官网介绍:http://wiki.ros.org/IDEs
QT Creator Plugin for ROS，参考教程:https://ros-qtc-plugin.readthedocs.io/en/latest/
Roboware 参考:http://www.roboware.me/#/
4.3 launch文件演示
1.需求
一个程序中可能需要启动多个节点，比如:ROS 内置的小乌龟案例，如果要控制乌龟运动，要启动多个窗口，分别启动 roscore、乌龟界面节点、键盘控制节点。如果每次都调用 rosrun 逐一启动，显然效率低下，如何优化?
官方给出的优化策略是使用 launch 文件，可以一次性启动多个 ROS 节点。
2.实现
- 选定功能包右击 —> 添加 launch 文件夹
- 选定 launch 文件夹右击 —> 添加 launch 文件
- 编辑 launch 文件内容
<launch>
<node pkg="helloworld" type="demo_hello" name="hello" output="screen" />
<node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"/>
<node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="key1" />
</launch>
🐹node —> 包含的某个节点
🐰pkg -----> 功能包
🐻type ----> 被运行的节点文件
🐼name --> 为节点命名
🐨output-> 设置日志的输出目标
- 运行 launch 文件
roslaunch 包名 launch文件名
- 运行结果: 一次性启动了多个节点
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