ROS 工作區 (Workspace) and 套件 (Package) 建立

 

工作區 (Workspace)

1. 工作區的架構

• 工作區是一個資料夾，通常包含以下子資料夾：
  • build/：存放編譯過程中產生的暫存檔，包括 makefile。
  • devel/：存放編譯後的可執行檔。
  • src/：存放所有程式碼，包括編譯腳本 (CMakeLists.txt) 和套件描述檔 (package.xml)。

2. 初始化工作區

• 建立一個資料夾並包含 src 子資料夾，例如：

  
  mkdir -p ~/hello_ws/src
  

• 使用以下命令在 src/ 資料夾中初始化工作區：

  
  cd ~/hello_ws/src
  catkin_init_workspace
  

• 這會在 src/ 資料夾中產生一個 CMakeLists.txt 檔案。

3. 編譯工作區

• 切換到工作區的最外層資料夾，例如：

  cd ~/hello_ws
  

• 使用以下命令編譯工作區：

  catkin_make
  

• 這會在工作區中產生 build/ 和 devel/ 資料夾。

4. 連結工作區與 ROS

• 方法一：在 ~/.bashrc 檔案中加入以下內容，並執行 source ~/.bashrc 更新設定檔：

  echo "source ~/hello_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
  

  每次開啟終端機時，會自動設定好環境。

• 方法二：每次開啟終端機後，切換到工作區最上層，執行：

  source devel/setup.bash
  

5. 確認工作區設定

• 使用以下命令確認環境變數是否包含工作區路徑：

  echo $ROS_PACKAGE_PATH
  

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套件 (Package)

1. 建立套件

• 切換到工作區的 src/ 資料夾中：

  cd ~/hello_ws/src
  

• 使用以下命令建立套件：

  catkin_create_pkg [package_name] [dependency1] [dependency2] ...
  

  範例：

  catkin_create_pkg hello std_msgs geometry_msgs rospy roscpp
  

• 這會建立一個新的套件資料夾，包含：
  • CMakeLists.txt
  • package.xml
  • include/ 資料夾

2. 套件描述檔 (package.xml)

• <build_depend>：指定編譯時的相依套件。
• <run_depend>：指定執行時的相依套件。

3. 編譯腳本 (CMakeLists.txt)

• project()：指定套件的名稱。
• find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS ...)：尋找套件並加入需要的元件。
• include_directories()：指定編譯時引入的資料夾。

4. 手動加入相依套件

• 打開 package.xml 檔案，在以下區塊中加入相依套件：

  
  <build_depend>相依套件名稱</build_depend>
  <build_export_depend>相依套件名稱</build_export_depend>
  <exec_depend>相依套件名稱</exec_depend>
  

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建立節點 (Node)

1. 節點檔案的建立

• 切換至套件底下的 src/ 資料夾：

  
  cd ~/hello_ws/src/hello/src
  

• 新增一個節點檔案，例如 hello_ros.cpp。

2. 修改編譯腳本

• 打開 CMakeLists.txt 檔案，加入以下內容：

  
  add_executable(執行檔名稱 檔案路徑)
  target_link_libraries(執行檔名稱 ${catkin_LIBRARIES})
  

3. 編譯與執行

• 切換到工作區的最上層，執行：

  
  catkin_make
  

• 執行以下命令設定環境：

  
  source devel/setup.bash
  

• 節點執行指令：

  
  rosrun [package_name] [node_name]
  

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其他注意事項

1. 相依套件

• 建立套件時，必須指定相依的套件，例如 std_msgs, rospy, roscpp。
• 如果需要新增相依套件，需手動修改 package.xml 和 CMakeLists.txt。

2. 版本兼容性

• 確保 ROS 版本與 Gazebo 及其他相依套件相容。

3. 編譯注意

• 每次更改套件設定或新增檔案後，記得執行 catkin_make 進行編譯，以確保變更生效。

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總結

1. 工作區架構：

   • 包含 build/, devel/, src/ 等目錄。
   • 使用 catkin_make 編譯並初始化工作區。

2. 套件建立與配置：

   • 使用 catkin_create_pkg 建立套件。
   • 配置 package.xml 和 CMakeLists.txt 文件。

3. 節點創建與編譯：

   • 在套件內創建節點檔案，更新 CMakeLists.txt，並重新編譯。

通過遵循這些步驟，您可以正確地建立和管理 ROS 工作區與套件！