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（一）ROS安装 1、环境 操作系统：Ubuntu 12.04 ROS版本：Hydro 操作系统介绍：ROS 渔龟的首选平台为 Ubuntu 12.04 LTS (Precise)发行版，而ROS 渔龟对其他Linux发行版，Mac OS X，Android以及Windows也有不同程度的支持 ROS版本介绍：ROS Hydro(渔龟)是第七个ROS发行版， 发行时间为2013年9月4日。升级了众多ROS程序包，使其为可支持新的catkin底层系统，并修正并改进了ROS的核心组件。许多工具也得到了升级，如： rviz 和 rqt。与此同时，使用了官方标准的依赖包，而非创建我们自己的专用版本。实现这项改进的函数库有PCL，Stage和Gazebo，以及其它众多曾被ROS社区单独定制过的函数库。另外，ROS 渔龟可以更好的与Gazebo集成 以下所有的教程都是在hydro这个版本上的运行。 2、安装 第一步：配置软件仓库 配置Ubuntu软件仓库以允许系统安装"restricted"、"universe"和"multiverse"这三种组件类型的软件 第二步：添加Sources.list 作用：配置电脑使其能够接收来自packages.ros.org的软件。 目前ROS Hydro软件包只支持Precise、Quantal和Raring这三个版本的ubuntu操作系统。 在命令行下输入： 建议选择国内镜像地址，可以提高下载速度，毕竟full安装模式需要下载将近1GB的文件。 1、 国外镜像 Ubuntu 12.04 (Precise) Ubuntu 12.10 (Quantal) Ubuntu 13.04 (Raring) 2、 国内镜像 Ubuntu 12.04 (Precise) Ubuntu 12.10 (Quantal) Ubuntu 13.04 (Raring) 3、更加详细的镜像源 第三步：添加keys 命令：sudo apt-key adv --keyserver hkp://pool.sks-keyservers.net:80 --recv-key 0xB01FA116 第四步：安装 1、升级你的软件包列表，确保是最新 命令：sudo apt-get update 2、安装版本选择 我们选择的是apt-get的方式安装，而不是从源码安装，因为使用这些安装包比通过编译源码来安装更加高效，所以推荐你在Ubuntu系统下使用这种方式安装。 当然有些人是劝不住的，如果你想自己体验一下源码自己编译的话，给你：传送门。 最后你也会回来用安装包的方式安装的， ROS_Hydro一共有四种安装方式： 第一种桌面完整版安装：包含ROS核心组件、rqt、rviz、机器人通用库、2D/3D模拟器、导航以及2D/3D感知，这个也是推荐的安装方式。 命令：sudo apt-get install ros-hydro-desktop-full 第二种桌面精简版安装: 包含ROS核心组件、rqt、rviz、机器人通用库 命令：sudo apt-get install ros-hydro-desktop 第三种ROS核心安装: 包含ROS核心组件、 编译工具以及通信相关的函数库，无GUI工具。 命令：sudo apt-get install ros-hydro-ros-base 第四种独立安装: 还有一种单独安装某个ROS程序包的方式，这个比较自由，需要什么装什么。(用需要安装的程序包名称替换破折号后的的“PACKAGE”): 命令：sudo apt-get install ros-hydro-PACKAGE 配合此安装模式可使用 命令：apt-cache search ros-hydro 查看可供安装的ROS程序包 综上所述：建议大家使用桌面完整版安装的方式。 第五步：初始化rosdep 功能：rosdep能够让你在编译程序包源码时轻松地安装编译所依赖的库，并运行一些必要ROS核心组件。 命令：sudo rosdep init 这行命令使用结束后会提示你输入： 命令：rosdep update 记住这行不能使用sudo的形式，会导致权限错误。 第六步：环境配置 功能：每次启动终端的时候自动配置ROS变量，而不需要每次启动终端的时候使用，类似：source /opt/ros/版本/setup.bash的命令配置一次ROS环境。 命令： echo "source /opt/ros/hydro/setup.bash" >> ~/.bashrc source ~/.bashrc 备注：如果你的电脑装了多个ROS，几个系统共存，只需要更改：echo "source /opt/ros/版本/setup.bash" >> ~/.bashrc 命令中的版本就行了。 当然你如果只是想切换当前终端环境下的ROS版本，只需要运行。 命令：source /opt/ros/hydro/setup.bash 第七步：安装rosinstall 功能：rosinstall是一个与ROS发行版无关的常用命令行工具。它只需一个命令就可以让你轻松地下载ROS程序包所需的资源树。 命令：sudo apt-get install python-rosinstall ROS安装结束后 安装结束后 我们需要确认一下是否设置好环境变量 命令：export |grep ROS 出现类似如图3所示，就说明设置正常，否则运行第六步。 3、建立工作空间 我们开始创建一个catkin 工作空间，打开一个新终端，输入。 命令： mkdir -p ~/catkin_ws/src 命令：cd ~/catkin_ws/src 命令：catkin_init_workspace 初始化工作空间 命令：cd ~/catkin_ws/(或者输入cd ..) 命令：catkin_make 编译 输入ls后我们发现在catkin_ws目录下多了两个文件夹build和devel，其中在devel文件夹里面都是类似*.sh文件。我们可以和上面第六步一样使用source命令，将这些文件中的任何一个都可以设置在ROS工作环境的最顶层。 我们source一下当前的工作环境 命令：source devel/setup.bash 此时我们已经安装好ROS—Hydro并且建立好一个工作空间。 录应该能看到'build'和'devel'这两个文件夹。在'devel'文件夹里面你可以看到几个setup.*sh文件。source这些文件中的任何一个都可以将当前工作空间设置在ROS工作环境的最顶层。关于这些想了解更多请阅读catkin文档。接下来首先source一下新生成的setup.*sh文件： $ source devel/setup.bash 到此你的工作环境已经搭建完成，接下来可以继续学习 《ROS文件系统教程》。 （二）文件系统介绍 一、ROS系统架构 第一种： 根据ROS系统代码的维护者、分布来区分，也就是一种笼统的分级方式。 (1)main：核心部分。 参与： Willow Garage公司和一些开发者设计、提供以及维护。 功能：提供了一些分布式计算的基本工具、整个ROS的核心部分的程序编写。 (2)universe：全球范围的代码 参与：不同国家的ROS社区组织、个人开发和维护。 功能：各种库代码，如OpenCV、PCL等;库的上一层是从功能角度提供的代码，如人脸识别，他们调用下层的库;最上层的代码是应用级的代码，让机器人完成某一确定的功能。ROS之所以流行离不开各大开源社区的支持，正是因为有了他们ROS才更加完善。 第二种：根据ROS文件系统层级进行分类，分成三个层级，文件系统级，计算图级，开源社区级。 二、ROS系统层级介绍 1、文件系统级：由ROS内部构成，文件结构，核心文件组成。 Packages(包): Package是ROS系统中最底层最基本的组织，里面包包含节点、ROS依赖库、数据套、配置文件、第三方软件、或者任何其他逻辑构成。package包含一个 manifest.xml 文件目录，功能包清单Manifest也就是Manifest.xml提供关于功能包，许可信息和包之间依赖关系，编译标志等信息。 Stacks(堆): Package的集合，比Package这个概念高一级别。Stack包含一个 Stack.xml 文件的目录。功能包集清单Stack manifect也就是Stack.xml提供关于功能包集的清单，包括它的许可信息和Stack之间依赖关系。 Packages和Stacks两者关系： 备注：ROS的编译系统有两种，一种叫做catkin，另外一种叫做rosbuild，rosbuild是ROS传统的编译系统，从最初沿用至今，但面临被抛弃的状态。catkin源于ROS fuerte这个版本，当时只是被一小部分人使用，在后一个版本groovy开始被正式使用，用于取代rosbuild。为什么要用catkin取代rosbuild?当然是因为catkin比rosbuild好很多，在实际应用过程中会感受到的 。基于catkin编写的package叫做wet package，基于rosbuild编写的package叫做dry package，在ROS相关的问答里面会常常看到这种说法的。 以后的教程都将使用：Catkin 2、计算图级：进程与系统之间的通信 计算图是ROS处理数据的一种点对点的网络形式，ROS建立一个连接到所有进程的，系统中的任何节点都可以访问这个网络，通过这个网络与其他节点进行数据交换，同时将自身数据发送到网络上。计算图级有几个很重要的概念：节点(Node)、消息(Message)、话题(Topic)、服务(Service)， 节点Nodes：一个节点即为一个可执行文件，它可以通过ROS与其它节点进行通信，节点可以发布或接收一个话题，也可以提供或使用某种服务。 消息Messages：消息是一种ROS数据类型，每一个消息都是一个严格的数据结构，标准的数据类型(整型，浮点型，布尔型等等)都是支持的，同时也支持原始数组类型，消息可以包含任意的嵌套结构和数组，用于订阅或发布到一个话题。 话题Topics：节点可以发布消息到话题，也可以订阅话题以接收消息。 服务Service：ROS的通讯模式是基于话题的发布/订阅模型，服务是在发布主题时，正在发送的数据能够以多对多的方式交互。 节点管理器Master：ROS名称服务 ，用于节点的名称注册和查找可以帮助节点找到彼此。 3、开源社区级：全世界不同国家的ROS社区组织、个人共享的知识算法和代码，正是因为这种分布式的结构，ROS可以迅速发展，软件仓库中包的数量指数级增加。
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