ROS2学习之旅（4）——理解ROS2 Graph中的节点

2021 年 7 月 13 日
笔记
ROS2

ROS(2)图（ROS(2) graph）是一个同时处理数据的基于ROS2元素的网络，它包含了所有的可执行文件以及它们之间的连接。图中的基本元素包括：节点（nodes）、话题（topics)、服务(services)、参数（parameters）以及动作（actions）。下面对ROS2中的节点进行介绍。ROS中的每个节点应具有一个单独的模块化用途(例如，一个节点用于控制电机，一个节点用于控制激光雷达等)。每个节点都可以通过话题、服务、动作或参数向其他节点发送和接收数据。

一个完整的机器人系统应该由许多协同工作的节点组成。在ROS2中，单个可执行文件(c++程序、Python程序等)可以包含一个或多个节点，这一点与ROS1不同，在ROS1中，单个可执行文件只能包含一个节点。

在开始接下来的操作之前，确保已经完成turtlesim的安装以及配置好ROS2的环境，可以参考我之前写的ROS2学习之旅系列的文章。

1. ros2 run

ROS2中的ros2 run命令与ROS1中的rosrun命令功能相同，即运行功能包中的可执行程序：

ros2 run <package_name> <executable_name>

接下来运行turtlesim，在终端中运行：

ros2 run turtlesim turtlesim_node

在这里，包名称为turtlesim，可执行程序的名称为turtlesim_node。

2. ros2 node list

运行ros2 node list命令将会显示所有运行节点的名称。当系统中运行有多个节点时，可以通过此命令对节点进行跟踪。

当turtlesim还在终端中运行时，打开一个新的终端，并输入以下命令：

ros2 node list

此时，终端会返回节点名称：

turtlesim

打开另一个终端，运行teleop节点：

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

此时，再次在turtlesim包中进行搜索，并执行名为turtle_teleop_key的可执行程序。

运行ros2 node list，将会得到活跃的两个节点：

/turtlesim
/teleop_turtle

2.1重映射

重映射可以将默认节点属性(如节点名称、话题名称、服务名称等)重新分配给自定义值。在上一篇博文中，在turtle_teleop_key上使用了重映射来更改默认被控制的海龟。

接下来，对节点/turtlesim进行重映射，在终端中运行：

ros2 run turtlesim_node --ros-args --remap __node:=my_turtle

此时，将会打开另一个turtlesim窗口。再次运行ros2 ndoe list将会得到：

/turtlesim
/teleop_turtle
/my_turtle

3.ros2 node info

在知道节点名称的前提下，可以通过info获得有关节点的更多信息：

ros2 node info <node_name>

例如，想要知道节点my_turtle的更多信息，可以在终端运行：

ros2 node info /my_turtle

ros2 node info会返回与该节点交互的订阅者，发布者，服务以及动作的列表，此时终端输出：

/my_turtle
  Subscribers:
    /parameter_events: rcl_interfaces/msg/ParameterEvent
    /turtle1/cmd_vel: geometry_msgs/msg/Twist
  Publishers:
    /parameter_events: rcl_interfaces/msg/ParameterEvent
    /rosout: rcl_interfaces/msg/Log
    /turtle1/color_sensor: turtlesim/msg/Color
    /turtle1/pose: turtlesim/msg/Pose
  Services:
    /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
    /my_turtle/describe_parameters: rcl_interfaces/srv/DescribeParameters
    /my_turtle/get_parameter_types: rcl_interfaces/srv/GetParameterTypes
    /my_turtle/get_parameters: rcl_interfaces/srv/GetParameters
    /my_turtle/list_parameters: rcl_interfaces/srv/ListParameters
    /my_turtle/set_parameters: rcl_interfaces/srv/SetParameters
    /my_turtle/set_parameters_atomically: rcl_interfaces/srv/SetParametersAtomically
  Action Servers:
    /turtle1/rotate_absolute: turtlesim/action/RotateAbsolute
  Action Clients:

4.总结

节点是ROS2的基本元素，在ROS中具有单一的模块化功能。通过ros2 node list/info可以获得节点信息，这些信息对于理解一个复杂的、真实的机器人系统中的数据流至关重要。

如果给您带来帮助，希望能给点个关注，以后还会陆续更新有关机器人的内容，点个关注不迷路~欢迎大家一起交流学习。

都看到这了，点个推荐再走吧~

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