ROS系統(tǒng)的本地搭建（下）

• 安裝必要小工具

可以使用以下命令來安裝一些工具以方便我們后續(xù)構(gòu)建項(xiàng)目。

sudo apt-get install python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential

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測試小烏龜項(xiàng)目

小烏龜項(xiàng)目是內(nèi)置在ROS系統(tǒng)中的用于測試的項(xiàng)目，此項(xiàng)目中同時用到了發(fā)布者-訂閱者消息模式和客戶端-服務(wù)端消息模式。

• 啟動Master Server

首先，若還記得之前在”物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議——MQTT與ROS”一文中提到的消息代理的概念，對于ROS系統(tǒng)，不論是使用了哪種消息模式都需要啟動一個消息代理用于將消息分發(fā)到合適的消息接收端。

那么，我們需要使用roscore啟動一個主服務(wù)器以充當(dāng)master server。

這里我們做以下幾點(diǎn)補(bǔ)充說明：

1. roscore會默認(rèn)將計(jì)算機(jī)名作為主服務(wù)器的host，此時，ROS系統(tǒng)僅能用于本地測試。
2. 可以使用環(huán)境變量來控制roscore的啟動行為，其中，最重要的三個環(huán)境變量是：

ROS_ROOT：此環(huán)境變量必須指向ROS環(huán)境的安裝位置，當(dāng)系統(tǒng)中安裝了多個版本的ROS軟件包時，需要使用此環(huán)境變量進(jìn)行手動指定。(默認(rèn)值：/opt/ros/melodic/share/ros)

ROS_MASTER_URI：此環(huán)境變量必須指向ROS主服務(wù)器的完整地址，當(dāng)我們想把主服務(wù)器暴露在網(wǎng)絡(luò)中時，需要使用此環(huán)境變量進(jìn)行手動指定。(默認(rèn)值：(空)，建議值：http://0.0.0.0:11311)

PYTHONPATH：此環(huán)境變量必須指向ROS系統(tǒng)所使用的Python環(huán)境位置，由于ROS系統(tǒng)底層的部分模塊需要依賴Python，因此盡管我們可以使用其他語言構(gòu)建項(xiàng)目，但是為了保證運(yùn)行無誤必須配置Python環(huán)境，ROS系統(tǒng)安裝時已經(jīng)默認(rèn)一并安裝了Python，當(dāng)我們需要更換時需要手動指定。(默認(rèn)值：/opt/ros/melodic/lib/python2.7/dist-packages)

如果不使用&標(biāo)志符限定，默認(rèn)此服務(wù)將會在前臺運(yùn)行，在進(jìn)行接下來的測試時請務(wù)必不要關(guān)閉一開始的窗口。

• 啟動node觀察器

現(xiàn)在我們可以使用rosnode這個小工具來查看目前的ROS系統(tǒng)中存在哪些節(jié)點(diǎn)

這個節(jié)點(diǎn)就是由消息代理啟動的一個用于管理消息發(fā)送接收的節(jié)點(diǎn)，正如之前說過的，ROS系統(tǒng)與MQTT不同，他是一個高度集成的系統(tǒng)，同時支持兩種消息模式。那么，/rosout事實(shí)上就擁有了三種屬性：

訂閱者：/rosout可以作為訂閱者，訂閱若干其他節(jié)點(diǎn)，用于具有多播特性的Pub-Sub mode。

發(fā)布者：/rosout可以作為發(fā)布者，向其他若干節(jié)點(diǎn)發(fā)布消息，用于具有多播特性的Pub-Sub mode。

服務(wù)者：/rosout可以作為服務(wù)端，提供若干服務(wù)以供其他節(jié)點(diǎn)發(fā)起調(diào)用，用于具有單播特性的CS mode。

我們可以使用rosnode info命令去看到其所有的訂閱者、發(fā)布目標(biāo)以及服務(wù)列表，此外，還能看到此節(jié)點(diǎn)的位置以及PID。

??：在ROS系統(tǒng)中，為了最高效的利用資源，當(dāng)我們啟動一個新節(jié)點(diǎn)時，默認(rèn)策略會使得主服務(wù)器隨機(jī)選擇一個可用端口進(jìn)行節(jié)點(diǎn)綁定，當(dāng)有其他節(jié)點(diǎn)想要鏈接此節(jié)點(diǎn)時只需要向消息代理詢問即可，這個策略盡管實(shí)現(xiàn)了空間解耦，但是阻礙了我們利用ROS系統(tǒng)進(jìn)行CTF競賽的命題，因?yàn)闊o法動態(tài)的進(jìn)行docker的端口映射，如果有讀者可以解決此問題，請?jiān)诒疚脑u論區(qū)發(fā)布評論，筆者在此感激不盡。

• 啟動小烏龜節(jié)點(diǎn)【需要桌面環(huán)境】

接下來我們使用rosrun turtlesim turtlesim_node命令啟動小烏龜節(jié)點(diǎn)

此時或許可以發(fā)現(xiàn)，每次啟動小烏龜節(jié)點(diǎn)時，小烏龜?shù)钠つw都不相同，我們重新使用rosnode命令觀察節(jié)點(diǎn)

我們可以發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)：

• 小烏龜節(jié)點(diǎn)/turtlesim已經(jīng)對/rosout這個節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生了訂閱關(guān)系。
• /turtlesim同樣提供了若干話題以及若干服務(wù)。

那么，如果我們不想用/turtlesim這個節(jié)點(diǎn)名，ROS系統(tǒng)事實(shí)上提供了自定義節(jié)點(diǎn)名稱的參數(shù)。

首先關(guān)閉小烏龜節(jié)點(diǎn)啟動的節(jié)點(diǎn)或者在小烏龜節(jié)點(diǎn)的終端使用Ctrl + C來終止，之后使用命令rosrun turtlesim turtlesim_node __name:=myturtle1啟動，啟動后再次查看node信息：

可以發(fā)現(xiàn)，這個節(jié)點(diǎn)的名字已經(jīng)改變了。