您的当前位置：首页【ROS2】中级:Launch -创建启动文件

【ROS2】中级:Launch -创建启动文件

来源：测品娱乐

启动 Launch

ROS 2 启动文件允许您同时启动和配置多个包含 ROS 2 节点的可执行文件。

便条

如果您来自 ROS 1，您可以使用 ROS 启动迁移指南来帮助您将启动文件迁移到 ROS 2。

目标：创建一个启动文件来运行一个复杂的 ROS 2 系统。

教程级别：中级

时间：10 分钟

先决条件
背景
任务
- 1. 设置
- 2. 编写启动文件
- 3 ros2 启动
- 4 使用 rqt_graph 内省系统
摘要

先决条件

本教程使用 rqt_graph 和 turtlesim 包。https://docs.ros.org/en/jazzy/Tutorials/Beginner-CLI-Tools/Introducing-Turtlesim/Introducing-Turtlesim.html

您还需要使用您喜欢的文本编辑器。

始终不要忘记在您打开的每个新终端中获取 ROS 2 的源。https://docs.ros.org/en/jazzy/Tutorials/Beginner-CLI-Tools/Configuring-ROS2-Environment.html

背景

ROS 2 中的启动系统负责帮助用户描述其系统的配置，然后按照描述执行。系统配置包括运行哪些程序，在哪里运行它们，传递给它们什么参数，以及 ROS 特定的约定，这些约定通过为系统中的每个组件提供不同的配置，使得重用组件变得容易。它还负责监控启动的进程的状态，并报告或/和对这些进程状态的变化做出反应。

使用 Python、XML 或 YAML 编写的启动文件可以启动和停止不同的节点，以及触发和响应各种事件。有关不同格式的描述，请参见 ROS 2 启动文件的 Python、XML 和 YAML 使用方法https://docs.ros.org/en/jazzy/How-To-Guides/Launch-file-different-formats.html 。提供此框架的软件包是 launch_ros ，它下面使用的是非 ROS 特定的 launch 框架。

设计文档https://design.ros2.org/articles/roslaunch.html 详细说明了 ROS 2 启动系统设计的目标（目前并非所有功能都可用）。

任务

1. 设置

mkdir launch

编写启动文件

让我们使用 turtlesim 包及其可执行文件，一起创建一个 ROS 2 启动文件。如上所述，这可以是 Python、XML 或 YAML。

将完整代码复制并粘贴到 launch/turtlesim_mimic_launch.py 文件中：

# 导入LaunchDescription模块，用于描述启动配置
from launch import LaunchDescription
# 导入Node模块，用于描述一个ROS节点
from launch_ros.actions import Node


# 定义一个函数，用于生成启动描述
def generate_launch_description():
    # 返回一个启动描述，其中包含了三个节点
    return LaunchDescription([
        # 定义第一个节点，包名为'turtlesim'，命名空间为'turtlesim1'，可执行文件为'turtlesim_node'，节点名为'sim'
        Node(
            package='turtlesim',
            namespace='turtlesim1',
            executable='turtlesim_node',
            name='sim'
        ),
        # 定义第二个节点，包名为'turtlesim'，命名空间为'turtlesim2'，可执行文件为'turtlesim_node'，节点名为'sim'
        Node(
            package='turtlesim',
            namespace='turtlesim2',
            executable='turtlesim_node',
            name='sim'
        ),
        # 定义第三个节点，包名为'turtlesim'，可执行文件为'mimic'，节点名为'mimic'，并进行了两个话题的重映射
        Node(
            package='turtlesim',
            executable='mimic',
            name='mimic',
            remappings=[
                # 将'/input/pose'重映射为'/turtlesim1/turtle1/pose'
                ('/input/pose', '/turtlesim1/turtle1/pose'),
                # 将'/output/cmd_vel'重映射为'/turtlesim2/turtle1/cmd_vel'
                ('/output/cmd_vel', '/turtlesim2/turtle1/cmd_vel'),
            ]
        )
    ])

XML

<launch>
  <node pkg="turtlesim" exec="turtlesim_node" name="sim" namespace="turtlesim1"/>
  <node pkg="turtlesim" exec="turtlesim_node" name="sim" namespace="turtlesim2"/>
  <node pkg="turtlesim" exec="mimic" name="mimic">
    <remap from="/input/pose" to="/turtlesim1/turtle1/pose"/>
    <remap from="/output/cmd_vel" to="/turtlesim2/turtle1/cmd_vel"/>
  </node>
</launch>

YAML

launch:


- node:
    pkg: "turtlesim"
    exec: "turtlesim_node"
    name: "sim"
    namespace: "turtlesim1"


- node:
    pkg: "turtlesim"
    exec: "turtlesim_node"
    name: "sim"
    namespace: "turtlesim2"


- node:
    pkg: "turtlesim"
    exec: "mimic"
    name: "mimic"
    remap:
    -
        from: "/input/pose"
        to: "/turtlesim1/turtle1/pose"
    -
        from: "/output/cmd_vel"
        to: "/turtlesim2/turtle1/cmd_vel"

2.1 检查启动文件

所有上述启动文件都在启动一个由 turtlesim 包中的三个节点组成的系统。该系统的目标是启动两个 turtlesim 窗口，并让一个乌龟模仿另一个乌龟的动作。

当启动两个 turtlesim 节点时，它们之间唯一的区别是它们的命名空间值。唯一的命名空间允许系统启动两个节点，而不会出现节点名称或主题名称冲突。在此系统中的两只乌龟都通过相同的主题接收命令，并在相同的主题上发布它们的姿态。有了唯一的命名空间，就可以区分出为不同乌龟准备的消息。

最后一个节点也来自 turtlesim 包，但是一个不同的可执行文件： mimic 。这个节点增加了重映射的配置细节。 mimic 的 /input/pose 主题被重映射到 /turtlesim1/turtle1/pose ，它的 /output/cmd_vel 主题重映射到 /turtlesim2/turtle1/cmd_vel 。这意味着 mimic 将订阅 /turtlesim1/sim 的姿态主题，并重新发布它，供 /turtlesim2/sim 的速度命令主题订阅。换句话说， turtlesim2 将模仿 turtlesim1 的动作。

Python:

这些导入语句引入了一些 Python launch 模块。

from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node

接下来，启动描述本身开始：

def generate_launch_description():
   return LaunchDescription([


   ])

启动描述中的前两个动作将启动两个 turtlesim 窗口：

Node(
    package='turtlesim',
    namespace='turtlesim1',
    executable='turtlesim_node',
    name='sim'
),
Node(
    package='turtlesim',
    namespace='turtlesim2',
    executable='turtlesim_node',
    name='sim'
),

最终操作启动具有重映射的模仿节点：

Node(
    package='turtlesim',
    executable='mimic',
    name='mimic',
    remappings=[
      ('/input/pose', '/turtlesim1/turtle1/pose'),
      ('/output/cmd_vel', '/turtlesim2/turtle1/cmd_vel'),
    ]
)

XML:

前两个操作启动了两个 turtlesim 窗口：

<node pkg="turtlesim" exec="turtlesim_node" name="sim" namespace="turtlesim1"/>
<node pkg="turtlesim" exec="turtlesim_node" name="sim" namespace="turtlesim2"/>

最终操作启动具有重映射的模仿节点：

<node pkg="turtlesim" exec="mimic" name="mimic">
  <remap from="/input/pose" to="/turtlesim1/turtle1/pose"/>
  <remap from="/output/cmd_vel" to="/turtlesim2/turtle1/cmd_vel"/>
</node>

YAML:

前两个操作启动了两个 turtlesim 窗口：

- node:
    pkg: "turtlesim"
    exec: "turtlesim_node"
    name: "sim"
    namespace: "turtlesim1"

- node:
    pkg: "turtlesim"
    exec: "turtlesim_node"
    name: "sim"
    namespace: "turtlesim2"

最终操作启动具有重映射的模仿节点：

- node:
    pkg: "turtlesim"
    exec: "mimic"
    name: "mimic"
    remap:
    -
        from: "/input/pose"
        to: "/turtlesim1/turtle1/pose"
    -
        from: "/output/cmd_vel"
        to: "/turtlesim2/turtle1/cmd_vel"

3 ros2 启动

Python:

cd launch
ros2 launch turtlesim_mimic_launch.py

XML:

cd launch
ros2 launch turtlesim_mimic_launch.xml

YAML:

cd launch
ros2 launch turtlesim_mimic_launch.yaml

便条

可以直接启动一个启动文件（如上所述），或者由一个包提供。当它由一个包提供时，语法是：

ros2 launch <package_name> <launch_file_name>

您在“创建包”中学习了如何创建包。https://docs.ros.org/en/jazzy/Tutorials/Beginner-Client-Libraries/Creating-Your-First-ROS2-Package.html

便条

对于带有启动文件的包，在包的 package.xml 中添加对 ros2launch 包的 exec_depend 依赖是一个好主意：

<exec_depend>ros2launch</exec_depend>

这有助于确保在构建包后 ros2 launch 命令可用。它还确保所有启动文件格式都被识别。

两个 turtlesim 窗口将会打开，你将看到以下 [INFO] 消息，告诉你启动文件已经启动了哪些节点：

[INFO] [launch]: Default logging verbosity is set to INFO
[INFO] [turtlesim_node-1]: process started with pid [11714]
[INFO] [turtlesim_node-2]: process started with pid [11715]
[INFO] [mimic-3]: process started with pid [11716]

要查看系统的操作，请打开一个新的终端并运行 ros2 topic pub 命令在 /turtlesim1/turtle1/cmd_vel 主题上以使第一只乌龟开始移动：

ros2 topic pub -r 1 /turtlesim1/turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: -1.8}}"

您将看到两只乌龟沿着同一条路径行进。

4 使用 rqt_graph 自省系统

在系统仍在运行时，打开一个新终端并运行 rqt_graph ，以更好地了解启动文件中节点之间的关系。

执行命令：

一个隐藏节点（您运行的 ros2 topic pub 命令）正在向左侧的 /turtlesim1/turtle1/cmd_vel 主题发布数据， /turtlesim1/sim 节点已订阅此主题。图的其余部分显示了之前描述的内容： mimic 订阅了 /turtlesim1/sim 的姿态主题，并向 /turtlesim2/sim 的速度命令主题发布数据。

摘要

启动文件简化了运行具有许多节点和特定配置细节的复杂系统。您可以使用 Python、XML 或 YAML 创建启动文件，并使用 ros2 launch 命令运行它们。

因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容

查看全文