ROS创建功能包并自定义消息

╰半橙微兮° 2023-06-23 12:55 4阅读 0赞

ROS有时需要自定义消息，本文叙述如何通过创建功能包并自定义消息

创建ROS工作空间具体实现：[https://blog.csdn.net/qq\_34911636/article/details/100103448][https_blog.csdn.net_qq_34911636_article_details_100103448]

创建一个package需要在catkin\_ws/src下,用到catkin\_create\_pkg命令，用法是：catkin\_create\_pkg package depends，其中package是包名，depends是依赖的包名，可以依赖多个软件包。上面的命令创建了serve\_test软件包，依赖于roscpp rospy std\_msgs。

一个package下常见的文件、路径有：

*    CMakeLists.txt: 定义package的包名、依赖、源文件、目标文件等编译规则，是package不可少的成分*

*    package.xml: 描述package的包名、版本号、作者、依赖等信息，是package不可少的成分*

*    src/: 存放ROS的源代码，包括C++的源码和(.cpp)以及Python的module(.py)*

*    include/: 存放C++源码对应的头文件*

*    scripts/: 存放可执行脚本，例如shell脚本(.sh)、Python脚本(.py)*

*    msg/: 存放自定义格式的消息(.msg)*

*    srv/: 存放自定义格式的服务(.srv)*

*    models/: 存放机器人或仿真场景的3D模型(.sda, .stl, .dae等)*

*    urdf/: 存放机器人的模型描述(.urdf或.xacro)*

*    launch/: 存放launch文件(.launch或.xml)*

其中定义package的是CMakeLists.txt和package.xml，这两个文件是package中必不可少的。catkin编译系统在编译前，首先就要解析这两个文件。这两个文件就定义了一个package。 通常ROS文件组织都是按照以上的形式，这是约定俗成的命名习惯，建议遵守，以上路径中只有CMakeLists.txt和package.xml是必须的，其余路径根据软件包是否需要来决定。

1.在工作空间catkin\_trollycontrol中创建功能包Publishkey

cd ~catkin_trollycontrol/src
    catkin_create_pkg Publishkey std_msgs rospy roscpp

然后重新编译工作空间切换到cd ~catkin\_trollycontrol目录，编译工作空间catkin\_make

2.在功能包目录Publishkey下创建文件夹msg用于存放自定义消息文件differentialwheel.msg

cd ~catkin_trollycontrol/src/Publishkey
    mkdir msg
    cd msg
    touch differentialwheel.msg

3.在differentialwheel.msg里面自定义消息如下举例所述：

#定义智能车的运动控制消息
    #小车前进的速度
    float32 goforwardspeed 
    #小车向后的速度  
    float32 backwardspeed  
    #小车左旋转的速度  
    float32 leftrotationspeed  
    #小车右旋转的速度  
    float32 rightrotationspeed   
    
    #定义小车运动模式,0x01为前进标识,0x02后退标识,0x03左旋转标识,0x04右旋转标识
    char directionofmotion

4.打开功能包Publishkey目录下面package.xml文件添加编译和运行的相关依赖

<build_depend>message_generation</build_depend>
    <exec_depend>message_runtime</exec_depend>

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

5.打开功能包Publishkey目录下面CMakeLists.txt,修改CMakeLists.txt文件

ROS中的编译器使用的是CMake，编译规则通过功能包中的CMakeLists.txt文件设置，使用catkin命令创建

的功能包中会包含自动生成该文件已经配置多数编译选项，并包含详细的注解，几乎不需要查看相关手册

稍作修改即可。打开功能包对于这个较为简单的功能包，主要用到了以下四种编译配置项。

include\_directories(include   $\{catkin\_INCLUDE\_DIRS\})

add\_executable(mrobot\_motor   src/mrobot\_bringup.cpp   src/mrobot.cpp)

target\_link\_libraries(mrobot\_motor   $\{catkin\_LIBRARIES\})

add\_dependencies(mrobot\_motor $\{PROJECT\_NAME\}\_generate\_messages\_cpp)

(1 ) include\_directories  
       用于设置头文件的相对路径。全局路径默认是功能包的所在目录，比如功能包的头文件一   
般会放到功能包根目录下的include文件夹中，所以此处需要添加该文件夹。此外，该配置项还   
包含ROS catkin编译器默认包含的其他头文件路径，比如ROS默认安装路径、Linux系统路径等。  
(2 ) add\_executable  
       用于设置需要编译的代码和生成的可执行文件。第一个参数为期望生成的可执行文件的   
名称，后边的参数为参与编译的源码文件（cpp)，如果需要多个代码文件，则可在后面依次   
列出，中间使用空格进行分隔。  
(3 ) target\_link\_libraries  
       用于设置链接库。很多功能需要使用系统或者第三方的库函数，通过该选项可以配置执行   
文件链接的库文件，其第一个参数与add\_executable相同，是可执行文件的名称，后面依次列  
出需要链接的库。此处编译的Publisher和Subscriber没有使用其他库，添加默认链接库即可。  
(4 ) add\_dependencies  
       用于设置依赖。在很多应用中，我们需要定义语言无关的消息类型，消息类型会在编译   
过程中产生相应语言的代码，如果编译的可执行文件依赖这些动态生成的代码，则需要使用  
add\_dependencies 添加 $\{PROJECT\_NAME\}\_generate\_messages\_cpp 配置，即该功能包动态  
产生的消息代码。该编译规则也可以添加其他需要依赖的功能包。   
以上编译内容会帮助系统生成mrobot\_motor可执行文件  
  
⑶抓CMakeLists.txt修改完成后，在工作空间的根路径下开始编译

（1）在find\_package添加message\_generation

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

（2）add\_message\_files的注释去掉，并在add\_message\_files里面添加differentialwheel.msg

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

（3）generate\_messages的注释去掉，并在generate\_messages里面添加std\_msgs

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

（4）catkin\_package的注释去掉，并在catkin\_package里面CATKIN\_DEPENDS roscpp rospy std\_msgs 的末尾添加           message\_runtime

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

6.以上工作都配置完成之后切换到cd ~catkin\_trollycontrol目录，重新编译工作空间catkin\_make

cd ~catkin_trollycontrol
    catkin_make

7.验证是否正确完成自定义消息

在终端中输入:rosmsg show differentialwheel

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

如果出现Could not find msg 'differentialwheel'错误则在终端中重新输入：

source  devel/setup.bash 配置工作空间的环境变量，即可解决

若配置正确则在终端中输出：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

输出消息类型

\[Publishkey/differentialwheel\]:  
float32 goforwardspeed  
float32 backwardspeed  
float32 leftrotationspeed  
float32 rightrotationspeed  
char directionofmotion

其中Publishkey/differentialwheel为消息的路径

在.cpp需要用到该消息类型只需要添加头文件路径\#include“Publishkey/differentialwheel.h”

另外在/root/catkin\_trollycontrol/devel/include/Publishkey，文件下面可以看到自动生成的

differentialwheel.h文件

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

[https_blog.csdn.net_qq_34911636_article_details_100103448]: https://blog.csdn.net/qq_34911636/article/details/100103448
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191219094836187.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191219095222152.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191219095502884.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191219095810315.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191219100030993.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191219101459150.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191219101908626.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: https://img-blog.csdnimg.cn/2019121910231835.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2,size_16,color_FFFFFF,t_70