ROS 2官方文档（基于humble版本）学习笔记（二）

- - 理解节点（node）
  - - ros2 run
    - ros2 node list
    - 重映射（remap）
    - ros2 node info
  - 理解话题（topic）
  - - rqt_graph
    - ros2 topic list
    - ros2 topic echo
    - ros2 topic info
    - ros2 interface show
    - ros2 topic pub
    - ros2 topic hz
    - Clean up
  - 理解服务（service）
  - - ros2 service list
    - ros2 service type
    - ros2 service list -t
    - ros2 service find
    - ros2 interface show
    - ros2 service call

今天继续总结CLI 工具章的学习

理解节点（node）

ROS 2图是一个ROS 2元件同时处理数据的网络，如果将它们全部映射并可视化它们，则包括所有可执行文件以及它们之间的连接。
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ROS中的每个节点（node）都应该只为了单个的、模块化的目的而设计的，例如控制车轮电动机或从激光测距仪发布传感器数据。每个节点都可以通过主题（topic），服务（service），动作（action）或参数（parameters）从其他节点发送和接收数据。在ROS 2中，一个可执行程序（c++或python程序）可以包含一个或多个节点（node）。

ros2 run

此命令启动一个包中的可执行程序：

ros2 run <package_name> <executable_name>

ros2 node list

此命令展示所有运行中的节点的名字。常用来查找你想要交互或跟踪的节点。

ros2 node list

重映射（remap）

此参数用来重新定义默认的节点属性（比如节点名，话题名，服务名）为用户指定的值。

ros2 node info

此命令用于获取节点更多信息。通常包括订阅消息者们（subscriber），发布消息者（publiser），服务（service）和动作（action）。

ros2 node info <node_name>

/turtlesim节点信息如下：

/turtlesimSubscribers:/parameter_events: rcl_interfaces/msg/ParameterEvent/turtle1/cmd_vel: geometry_msgs/msg/TwistPublishers:/parameter_events: rcl_interfaces/msg/ParameterEvent/rosout: rcl_interfaces/msg/Log/turtle1/color_sensor: turtlesim/msg/Color/turtle1/pose: turtlesim/msg/PoseService Servers:/clear: std_srvs/srv/Empty/kill: turtlesim/srv/Kill/reset: std_srvs/srv/Empty/spawn: turtlesim/srv/Spawn/turtle1/set_pen: turtlesim/srv/SetPen/turtle1/teleport_absolute: turtlesim/srv/TeleportAbsolute/turtle1/teleport_relative: turtlesim/srv/TeleportRelative/turtlesim/describe_parameters: rcl_interfaces/srv/DescribeParameters/turtlesim/get_parameter_types: rcl_interfaces/srv/GetParameterTypes/turtlesim/get_parameters: rcl_interfaces/srv/GetParameters/turtlesim/list_parameters: rcl_interfaces/srv/ListParameters/turtlesim/set_parameters: rcl_interfaces/srv/SetParameters/turtlesim/set_parameters_atomically: rcl_interfaces/srv/SetParametersAtomicallyService Clients:Action Servers:/turtle1/rotate_absolute: turtlesim/action/RotateAbsoluteAction Clients:

/teleop_turtle节点信息如下：

/teleop_turtleSubscribers:/parameter_events: rcl_interfaces/msg/ParameterEventPublishers:/parameter_events: rcl_interfaces/msg/ParameterEvent/rosout: rcl_interfaces/msg/Log/turtle1/cmd_vel: geometry_msgs/msg/TwistService Servers:/teleop_turtle/describe_parameters: rcl_interfaces/srv/DescribeParameters/teleop_turtle/get_parameter_types: rcl_interfaces/srv/GetParameterTypes/teleop_turtle/get_parameters: rcl_interfaces/srv/GetParameters/teleop_turtle/list_parameters: rcl_interfaces/srv/ListParameters/teleop_turtle/set_parameters: rcl_interfaces/srv/SetParameters/teleop_turtle/set_parameters_atomically: rcl_interfaces/srv/SetParametersAtomicallyService Clients:Action Servers:Action Clients:/turtle1/rotate_absolute: turtlesim/action/RotateAbsolute

理解话题（topic）

话题是ROS图的一个至关重要的元素，扮演着节点间用于交换信息的总线的角色。
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rqt_graph

在一个终端执行rqt_graph或者执行rqt后选择菜单Plugins > Introspection > Node Graph
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上图描述了/turtlesim节点和/teleop_turtle节点如何在一个话题上通信的。/teleop_turtle节点发布数据到/turtle1/cmd_vel话题，/turtlesim节点订阅这个话题来接收数据。

ros2 topic list

此命令用于显示当前活动的所有话题。加上-t参数会在[]中显示话题的类型。

hugo@vm-ubuntu1:~$ ros2 topic list -t
/parameter_events [rcl_interfaces/msg/ParameterEvent]
/rosout [rcl_interfaces/msg/Log]
/turtle1/cmd_vel [geometry_msgs/msg/Twist]
/turtle1/color_sensor [turtlesim/msg/Color]
/turtle1/pose [turtlesim/msg/Pose]

ros2 topic echo

此命令用来查看正在被发布的话题数据。
如下图所示，刚开始没有输出任何数据，他在等待/teleop_turtle发布信息。在运行turtle_teleop_key的终端按键控制乌龟运动，这时echo的终端就会输出信息了。

ros2 topic echo <topic_name>

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在rqt_graph界面去掉工具栏中Hide：Debug前面的勾，就可以看到以/_ros2cli_开头的一个节点就是刚才执行的echo命令。
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ros2 topic info

此命令也可以显示话题的类型、订阅者数量和发布者数量。

hugo@vm-ubuntu1:~$ ros2 topic info /turtle1/cmd_vel
Type: geometry_msgs/msg/Twist
Publisher count: 1
Subscription count: 2

ros2 interface show

此命令用于查看消息类型的具体定义。

hugo@vm-ubuntu1:~$ ros2 interface show geometry_msgs/msg/Twist
# This expresses velocity in free space broken into its linear and angular parts.Vector3  linearfloat64 xfloat64 yfloat64 z
Vector3  angularfloat64 xfloat64 yfloat64 z

ros2 topic pub

此命令用于直接发布一个话题消息。
–once 是可选参数，意思是”发布一个消息然后退出“。

ros2 topic pub <topic_name> <msg_type> '<args>'

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–rate 1参数表示以1Hz的稳定频率发布命令。效果如下图：
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可以使用如下命令查看乌龟的位置信息，可以看出是由turtlesim发布，echo命令订阅的。

ros2 topic echo /turtle1/pose

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ros2 topic hz

此命令用来查看正在发布数据的频率。

ros2 topic hz /turtle1/pose

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可以在一个终端执行刚才的发布/turtle1/cmd_vel，在另一个终端打印发布频率。
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Clean up

在每个命令行窗口执行Ctrl+C终结他们。

理解服务（service）

服务是在ROS图中另一种节点之间通讯的方法。与发布-订阅模式的话题相对，服务是基于请求-应答模式的。虽然话题允许节点订阅数据流并获取连续更新，服务仅在客户端专门调用时才能提供数据。
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ros2 service list

启动turtlesim_node和turtle_teleop_key后，执行ros2 service list后如下图显示：

hugo@vm-ubuntu1:~$ ros2 service list
/clear
/kill
/reset
/spawn
/teleop_turtle/describe_parameters
/teleop_turtle/get_parameter_types
/teleop_turtle/get_parameters
/teleop_turtle/list_parameters
/teleop_turtle/set_parameters
/teleop_turtle/set_parameters_atomically
/turtle1/set_pen
/turtle1/teleport_absolute
/turtle1/teleport_relative
/turtlesim/describe_parameters
/turtlesim/get_parameter_types
/turtlesim/get_parameters
/turtlesim/list_parameters
/turtlesim/set_parameters
/turtlesim/set_parameters_atomically

可以看到两个节点的服务里都包含6个”parameter“的服务，ROS 2 中几乎每个节点都有这些基础设施服务，参数是基于这些服务构建的。

ros2 service type

此命令可以查看一个服务的请求和响应的数据的结构定义。服务类型定义与话题类型相似，只是由请求消息和响应消息两部分定义。

ros2 service type <service_name>

ros2 service list -t

此命令可以用来显示所有活动状态的服务及其类型定义。其中-t是–show-types的缩写。

hugo@vm-ubuntu1:~$ ros2 service list -t
/clear [std_srvs/srv/Empty]
/kill [turtlesim/srv/Kill]
/reset [std_srvs/srv/Empty]
/spawn [turtlesim/srv/Spawn]
/teleop_turtle/describe_parameters [rcl_interfaces/srv/DescribeParameters]
/teleop_turtle/get_parameter_types [rcl_interfaces/srv/GetParameterTypes]
/teleop_turtle/get_parameters [rcl_interfaces/srv/GetParameters]
/teleop_turtle/list_parameters [rcl_interfaces/srv/ListParameters]
/teleop_turtle/set_parameters [rcl_interfaces/srv/SetParameters]
/teleop_turtle/set_parameters_atomically [rcl_interfaces/srv/SetParametersAtomically]
/turtle1/set_pen [turtlesim/srv/SetPen]
/turtle1/teleport_absolute [turtlesim/srv/TeleportAbsolute]
/turtle1/teleport_relative [turtlesim/srv/TeleportRelative]
/turtlesim/describe_parameters [rcl_interfaces/srv/DescribeParameters]
/turtlesim/get_parameter_types [rcl_interfaces/srv/GetParameterTypes]
/turtlesim/get_parameters [rcl_interfaces/srv/GetParameters]
/turtlesim/list_parameters [rcl_interfaces/srv/ListParameters]
/turtlesim/set_parameters [rcl_interfaces/srv/SetParameters]
/turtlesim/set_parameters_atomically [rcl_interfaces/srv/SetParametersAtomically]

ros2 service find

此命令用来查找所有指定类型的服务。

hugo@vm-ubuntu1:~$ ros2 service find std_srvs/srv/Empty
/clear
/reset

ros2 interface show

此命令用来显示类型的结构定义。

hugo@vm-ubuntu1:~$ ros2 interface show turtlesim/srv/Spawn
float32 x
float32 y
float32 theta
string name # Optional.  A unique name will be created and returned if this is empty
---
string name

”—“用来分隔请求结构（上面）响应结构（下面）。

ros2 service call

此命令是调用服务也就是向服务发送请求。

ros2 service call <service_name> <service_type> <arguments>

在写参数时需要特别注意是遵循YAML语法，冒号后面需要加空格，否则会报错。
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