ROS2学习笔记二一、ubuntu常用的命令终端ctrlaltt 打开mkdir test #创建名字为test的文件夹 cd test/ #切换到test目录下 pwd #查看路径 touch read.txt #创建read.txt文件 rm read.txt #删除文件read.txt cd .. #返回上一级 rm -R test/ #递归删除文件夹test sudo apt install libopencv-dev #安装功能包的命令二、ROS2的命令行打开海龟节点终端1输入ros2 run turtlesim turtlesim_node终端2输入ros2 run turtlesim turtle_teleop_key终端3输入,查看运行的节点ros2 node list想要知道某个节点的信息ros2 node info /turtlesim查看有哪些话题ros2 topic list订阅话题 /turtle1/pose ,海龟的位置信息ros2 topic echo /turtle1/poseros2 topic 发布一个话题数据–rata 1表示发布的频率为1hz发布速度控制指令/turtle1/cmd_vel指令的数据结构话题消息为geometry_msgs/msg/Twistros2 topic pub --rate 1 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist {linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}用服务启动第二个海龟,服务的名称/spawn服务的数据结构turtlesim/srv/Spawn海龟的名称name: ‘aa’这个名字不能取单独的数据否则会报错。ros2 service call /spawn turtlesim/srv/Spawn {x: 2, y: 2, theta: 0.2, name: aa}将turtle1的命令改为aa的,就可以驱动aa这个乌龟绕圆圈话题是对机器人控制的一个接口修改接口的名称就可以控制不同的的机器人ros2 topic pub --rate 1 /aa/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist {linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}ros的小工具可以保存机器人运动的数据可以脱机运行用ros2 bag 指令如果要录制海龟的速度指令用命令ros2 bag record /turtle1/cmd_vel终端1ros2 bag record /turtle1/cmd_vel 终端2启动海龟控制节点控制海龟运动ros2 run turtlesim turtle_teleop_key 录制结束后ctrlc结束终端1数据包保存在该终端的目录下复现运动使用命令ros2 bag play 数据包名称可以复现机器人的数据方便问题解决。ros2 bag play rosbag2_2026_07_30-10_29_32/三、安装gitsudo apt install git下载代码git clone https://gitee.com/guyuehome/ros2_21_tutorials.git四、安装VSCodehttps://code.visualstudio.com/ https://code.visualstudio.com/Download下载deb安装包安装指令sudo dpkg -i code_1.131.0-1785237861_amd64.deb回车安装五、ROS的工作空间工作空间是一个存放项目开发相关文件的文件夹是开发过程的大本营。src代码空间install安装空间build编译空间log日志空间创建工作空间mkdir -p ~/dev_ws/src cd ~/dev_ws/src自动安装依赖sudo apt install -y python3-pip sudo pip3 install rosdepc (如果报错用这个sudo pip3 install rosdepc --break-system-packages) sudo rosdepc init rosdepc update cd .. rosdepc install -i --from-path src --rosdistro humble -y #搜索工作空间没有安装的依赖并安装。humble是ros2的版本需要自己替换为自己的版本。如果是jazzy版本rosdepc install -i --from-path src --rosdistro jazzy -y编译工作空间sudo apt install python3-colcon-ros cd ~/dev_ws/ colcon build #对整个工作空间进行编译的指令设置环境变量source install/local_setup.sh echo source ~dev_ws/install/local_setup.sh~.bashrc或者手动添加home目录下快捷键ctrlh打开隐藏文件双击.bashrc文件在最后添加source ~/dew_ws/install/local_setup.sh六、创建功能包ros2 pkg create --build-type build-type package_nameros2ros2命令中pkg表示功能包相关的功能create表示创建功能包build-type表示新创建的功能包是C还是Python的如果使用C或者C那这里就跟ament_cmake如果使用Python就跟ament_pythonpackage_name新建功能包的名字。比如在终端中分别创建C和Python版本的功能包$ cd ~/dev_ws/src $ ros2 pkg create --build-type ament_cmake learning_pkg_c # C $ ros2 pkg create --build-type ament_python learning_pkg_python # Python如果是c语言os2 pkg create --build-type ament_cmake learning_pkg_c七、节点执行具体的任务独立运行的可执行文件可以使用不同的编程语言可以分布式运行在不同的主机通过阶段名称进行管理。运行节点ros2 run learning_node node_helloworld代码设计代码的步骤1、编程接口初始化2、创建节点并初始化3、实现节点功能4、销毁节点并关闭接口importrclpy# ROS2 Python接口库fromrclpy.nodeimportNode# ROS2 节点类importtimedefmain(argsNone):# ROS2节点主入口main函数rclpy.init(argsargs)# ROS2 Python接口初始化nodeNode(node_helloworld)# 创建ROS2节点对象并进行初始化whilerclpy.ok():# ROS2系统是否正常运行node.get_logger().info(Hello World)# ROS2日志输出time.sleep(0.5)# 休眠控制循环时间node.destroy_node()# 销毁节点对象rclpy.shutdown()# 关闭ROS2 Python接口注意代码修改之后需要重新编译工作空间否则新的代码不会生效识别苹果轮廓第一步第二步编译代码colcon build第三步运行节点查看节列表ros2 node list查看节点信息ros2 node info八、话题节点间传递数据的桥梁话题采用的是发布/订阅模型订阅者或者发布者可以不唯一异步通信机制数据描述格式称之为消息.msg文件定义数据格式。终端1运行发布话题ros2 run learning_topic topic_helloworld_pub终端2订阅话题ros2 run learning_topic topic_helloworld_sub发布者的代码流程1、编程接口初始化2、创建节点并初始化3、创建发布者对象4、创建并填充话题消息5、发布话题消息6、销魂节点并关闭接口importrclpy# ROS2 Python接口库fromrclpy.nodeimportNode# ROS2 节点类fromstd_msgs.msgimportString# 字符串消息类型 创建一个发布者节点 classPublisherNode(Node):def__init__(self,name):super().__init__(name)# ROS2节点父类初始化self.pubself.create_publisher(String,chatter,10)# 创建发布者对象消息类型、话题名、队列长度self.timerself.create_timer(0.5,self.timer_callback)# 创建一个定时器单位为秒的周期定时执行的回调函数deftimer_callback(self):# 创建定时器周期执行的回调函数msgString()# 创建一个String类型的消息对象msg.dataHello World# 填充消息对象中的消息数据self.pub.publish(msg)# 发布话题消息self.get_logger().info(Publishing: %s%msg.data)# 输出日志信息提示已经完成话题发布defmain(argsNone):# ROS2节点主入口main函数rclpy.init(argsargs)# ROS2 Python接口初始化nodePublisherNode(topic_helloworld_pub)# 创建ROS2节点对象并进行初始化rclpy.spin(node)# 循环等待ROS2退出node.destroy_node()# 销毁节点对象rclpy.shutdown()# 关闭ROS2 Python接口订阅者代码流程1、编程接口初始化2、创建节点并开始初始化3、创建订阅对象4、回调函数处理话题数据5、销毁节点并关闭接口importrclpy# ROS2 Python接口库fromrclpy.nodeimportNode# ROS2 节点类fromstd_msgs.msgimportString# ROS2标准定义的String消息 创建一个订阅者节点 classSubscriberNode(Node):def__init__(self,name):super().__init__(name)# ROS2节点父类初始化self.subself.create_subscription(\ String,chatter,self.listener_callback,10)# 创建订阅者对象消息类型、话题名、订阅者回调函数、队列长度deflistener_callback(self,msg):# 创建回调函数执行收到话题消息后对数据的处理self.get_logger().info(I heard: %s%msg.data)# 输出日志信息提示订阅收到的话题消息defmain(argsNone):# ROS2节点主入口main函数rclpy.init(argsargs)# ROS2 Python接口初始化nodeSubscriberNode(topic_helloworld_sub)# 创建ROS2节点对象并进行初始化rclpy.spin(node)# 循环等待ROS2退出node.destroy_node()# 销毁节点对象rclpy.shutdown()# 关闭ROS2 Python接口查看话题的带宽ros2 topic bw /image_raw查看话题的数据ros2 topic echo /image_raw查看节点的小工具rqt_graph九、服务服务是节点之间的你问我答的形式使用的是客户端/服务器(C/S)模型同步通讯机制服务器端唯一客户端可以不唯一终端1ros2 run learning_service service_adder_server终端2ros2 run learning_service service_adder_client 4 5创建服务客户端的程序流程1、编程接口初始化2、创建节点并初始化3、创建客户端对象4、创建并发送请求数据5、等待服务器端应答数据6、销毁节点并关闭接口importrclpy# ROS2 Python接口库fromrclpy.nodeimportNode# ROS2 节点类fromlearning_interface.srvimportAddTwoInts# 自定义的服务接口classadderServer(Node):def__init__(self,name):super().__init__(name)# ROS2节点父类初始化self.srvself.create_service(AddTwoInts,add_two_ints,self.adder_callback)# 创建服务器对象接口类型、服务名、服务器回调函数defadder_callback(self,request,response):# 创建回调函数执行收到请求后对数据的处理response.sumrequest.arequest.b# 完成加法求和计算将结果放到反馈的数据中self.get_logger().info(Incoming request\na: %d b: %d%(request.a,request.b))# 输出日志信息提示已经完成加法求和计算returnresponse# 反馈应答信息defmain(argsNone):# ROS2节点主入口main函数rclpy.init(argsargs)# ROS2 Python接口初始化nodeadderServer(service_adder_server)# 创建ROS2节点对象并进行初始化rclpy.spin(node)# 循环等待ROS2退出node.destroy_node()# 销毁节点对象rclpy.shutdown()# 关闭ROS2 Python接口创建服务客户端的程序流程1、编程接口初始化2、创建节点并初始化3、创建服务器端对象4、通过回调函数处理进行服务5、向客户端反反馈应答结果6、销毁节点并关闭接口importsysimportrclpy# ROS2 Python接口库fromrclpy.nodeimportNode# ROS2 节点类fromlearning_interface.srvimportAddTwoInts# 自定义的服务接口classadderClient(Node):def__init__(self,name):super().__init__(name)# ROS2节点父类初始化self.clientself.create_client(AddTwoInts,add_two_ints)# 创建服务客户端对象服务接口类型服务名whilenotself.client.wait_for_service(timeout_sec1.0):# 循环等待服务器端成功启动self.get_logger().info(service not available, waiting again...)self.requestAddTwoInts.Request()# 创建服务请求的数据对象defsend_request(self):# 创建一个发送服务请求的函数self.request.aint(sys.argv[1])self.request.bint(sys.argv[2])self.futureself.client.call_async(self.request)# 异步方式发送服务请求defmain(argsNone):rclpy.init(argsargs)# ROS2 Python接口初始化nodeadderClient(service_adder_client)# 创建ROS2节点对象并进行初始化node.send_request()# 发送服务请求whilerclpy.ok():# ROS2系统正常运行rclpy.spin_once(node)# 循环执行一次节点ifnode.future.done():# 数据是否处理完成try:responsenode.future.result()# 接收服务器端的反馈数据exceptExceptionase:node.get_logger().info(Service call failed %r%(e,))else:node.get_logger().info(# 将收到的反馈信息打印输出Result of add_two_ints: for %d %d %d%(node.request.a,node.request.b,response.sum))breaknode.destroy_node()# 销毁节点对象rclpy.shutdown()# 关闭ROS2 Python接口启动视觉相机驱动节点发布图像数据视觉识别节点订阅图像数据并且集成了一个服务器端对象随时准备提供目标位置客户端节点我们可以认为是一个机器人目标跟踪的节点当需要根据目标运动时就发送一次请求然后拿到一个当前的目标位置。启动三个终端分别运行上述三个节点$ ros2 run usb_cam usb_cam_node_exe $ ros2 run learning_service service_object_server $ ros2 run learning_service service_object_client十、通信接口ros2中消息文件定义路径/opt/ros/jazzy/share/sensor_msgs/msg服务文件的路径/opt/ros/jazzy/share/std_srvs/srv终端查看接口的指令:ros2 interface list查看接口的的信息ros2 interface show sensor_msgs/msg/Image查看功能包里面的接口接口定义ros2 interface package learning_interface然后再用show参数来查看具体的接口内容十一、动作动作采用的是客户端/服务器模型服务器端唯一客户端可以不唯一同步通信机制案例1用小海龟的例子发布动作的方法ros2 run turtlesim turtlesim_node ros2 run turtlesim turtle_teleop_key ros2 action info /turtle1/rotate_absolute ros2 action send_goal /turtle1/rotate_absolute turtlesim/action/RotateAbsolute {theta: -1.57} ros2 action send_goal /turtle1/rotate_absolute turtlesim/action/RotateAbsolute {theta: -1.57} --feedback动作的编程服务端代码learning_action/action_move_server.pyimporttimeimportrclpy# ROS2 Python接口库fromrclpy.nodeimportNode# ROS2 节点类fromrclpy.actionimportActionServer# ROS2 动作服务器类fromlearning_interface.actionimportMoveCircle# 自定义的圆周运动接口classMoveCircleActionServer(Node):def__init__(self,name):super().__init__(name)# ROS2节点父类初始化self._action_serverActionServer(# 创建动作服务器接口类型、动作名、回调函数self,MoveCircle,move_circle,self.execute_callback)defexecute_callback(self,goal_handle):# 执行收到动作目标之后的处理函数self.get_logger().info(Moving circle...)feedback_msgMoveCircle.Feedback()# 创建一个动作反馈信息的消息foriinrange(0,360,30):# 从0到360度执行圆周运动并周期反馈信息feedback_msg.statei# 创建反馈信息表示当前执行到的角度self.get_logger().info(Publishing feedback: %d%feedback_msg.state)goal_handle.publish_feedback(feedback_msg)# 发布反馈信息time.sleep(0.5)goal_handle.succeed()# 动作执行成功resultMoveCircle.Result()# 创建结果消息result.finishTruereturnresult# 反馈最终动作执行的结果defmain(argsNone):# ROS2节点主入口main函数rclpy.init(argsargs)# ROS2 Python接口初始化nodeMoveCircleActionServer(action_move_server)# 创建ROS2节点对象并进行初始化rclpy.spin(node)# 循环等待ROS2退出node.destroy_node()# 销毁节点对象rclpy.shutdown()完成代码的编写后需要设置功能包的编译选项让系统知道Python程序的入口打开功能包的setup.py文件加入如下入口点的配置entry_points{ console_scripts: [ action_move_server learning_action.action_move_server:main, ], },客户端代码learning_action/action_move_client.pyimportrclpy# ROS2 Python接口库fromrclpy.nodeimportNode# ROS2 节点类fromrclpy.actionimportActionClient# ROS2 动作客户端类fromlearning_interface.actionimportMoveCircle# 自定义的圆周运动接口classMoveCircleActionClient(Node):def__init__(self,name):super().__init__(name)# ROS2节点父类初始化self._action_clientActionClient(# 创建动作客户端接口类型、动作名self,MoveCircle,move_circle)defsend_goal(self,enable):# 创建一个发送动作目标的函数goal_msgMoveCircle.Goal()# 创建一个动作目标的消息goal_msg.enableenable# 设置动作目标为使能希望机器人开始运动self._action_client.wait_for_server()# 等待动作的服务器端启动self._send_goal_futureself._action_client.send_goal_async(# 异步方式发送动作的目标goal_msg,# 动作目标feedback_callbackself.feedback_callback)# 处理周期反馈消息的回调函数self._send_goal_future.add_done_callback(self.goal_response_callback)# 设置一个服务器收到目标之后反馈时的回调函数defgoal_response_callback(self,future):# 创建一个服务器收到目标之后反馈时的回调函数goal_handlefuture.result()# 接收动作的结果ifnotgoal_handle.accepted:# 如果动作被拒绝执行self.get_logger().info(Goal rejected :()returnself.get_logger().info(Goal accepted :))# 动作被顺利执行self._get_result_futuregoal_handle.get_result_async()# 异步获取动作最终执行的结果反馈self._get_result_future.add_done_callback(self.get_result_callback)# 设置一个收到最终结果的回调函数defget_result_callback(self,future):# 创建一个收到最终结果的回调函数resultfuture.result().result# 读取动作执行的结果self.get_logger().info(Result: {%d}%result.finish)# 日志输出执行结果deffeedback_callback(self,feedback_msg):# 创建处理周期反馈消息的回调函数feedbackfeedback_msg.feedback# 读取反馈的数据self.get_logger().info(Received feedback: {%d}%feedback.state)defmain(argsNone):# ROS2节点主入口main函数rclpy.init(argsargs)# ROS2 Python接口初始化nodeMoveCircleActionClient(action_move_client)# 创建ROS2节点对象并进行初始化node.send_goal(True)# 发送动作目标rclpy.spin(node)# 循环等待ROS2退出node.destroy_node()# 销毁节点对象rclpy.shutdown()# 关闭ROS2 Python接口完成代码的编写后需要设置功能包的编译选项让系统知道Python程序的入口打开功能包的setup.py文件加入如下入口点的配置entry_points{console_scripts:[action_move_client learning_action.action_move_client:main,action_move_server learning_action.action_move_server:main,],},动作命令的常用操作如下$ ros2 action list # 查看服务列表 $ ros2 action info action_name # 查看服务数据类型 $ ros2 action send_goal action_name action_type action_data # 发送服务请求十二、参数参数是全局字典由键与值组成案例1在小海龟的例程中仿真器也提供了不少参数我们一起来通过这个例程熟悉下参数的含义和命令行的使用方法。启动两个终端分别运行小海龟仿真器和键盘控制节点$ ros2 run turtlesim turtlesim_node $ ros2 run turtlesim turtle_teleop_key查看参数列表当前系统中有哪些参数呢我们可以启动一个终端并使用如下命令查询$ ros2 param list参数查询与修改如果想要查询或者修改某个参数的值可以在param命令后边跟get或者set子命令$ ros2 param describe turtlesim background_b # 查看某个参数的描述信息 $ ros2 param get turtlesim background_b # 查询某个参数的值 $ ros2 param set turtlesim background_b 10 # 修改某个参数的值参数文件保存与加载一个一个查询/修改参数太麻烦了不如试一试参数文件ROS中的参数文件使用yaml格式可以在param命令后边跟dump子命令将某个节点的参数都保存到文件中或者通过load命令一次性加载某个参数文件中的所有内容$ ros2 param dump turtlesim turtlesim.yaml # 将某个节点的参数保存到参数文件中 $ ros2 param load turtlesim turtlesim.yaml # 一次性加载某一个文件中的所有参数十三、分布式通信解决无法在ubuntu中输入中文的问题参考ubuntu 20.04 安装中文输入法_如何在ubuntu中安装中文输入法-腾讯云开发者社区-腾讯云 (tencent.com)问题1xzsxzs-pc:~$ sudo apt update sudo apt install locales Hit:1 http://mirror.sysu.edu.cn/ubuntu/ noble InRelease Hit:2 http://mirror.sysu.edu.cn/ubuntu/ noble-updates InRelease Hit:3 http://mirror.sysu.edu.cn/ubuntu/ noble-backports InRelease Hit:4 http://mirror.sysu.edu.cn/ubuntu/ noble-security InRelease Get:5 https://mirrors.ustc.edu.cn/ros2/ubuntu noble InRelease [4,676 B] Hit:6 https://packages.microsoft.com/repos/code stable InRelease Get:7 http://packages.ros.org/ros2/ubuntu noble InRelease [4,676 B] Err:7 http://packages.ros.org/ros2/ubuntu noble InRelease The following signatures couldnt be verified because the public key is not available: NO_PUBKEY F42ED6FBAB17C654 Reading package lists... Done W: https://mirrors.ustc.edu.cn/ros2/ubuntu/dists/noble/InRelease: Key is stored in legacy trusted.gpg keyring (/etc/apt/trusted.gpg), see the DEPRECATION section in apt-key(8) for details. W: GPG error: http://packages.ros.org/ros2/ubuntu noble InRelease: The following signatures couldnt be verified because the public key is not available: NO_PUBKEY F42ED6FBAB17C654 E: The repository http://packages.ros.org/ros2/ubuntu noble InRelease is not signed. N: Updating from such a repository cant be done securely, and is therefore disabled by default. N: See apt-secure(8) manpage for repository creation and user configuration details.解决方法:国内镜像地址推荐解决raw.githubusercontent.com打不开、超时sudo curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpgros2 node info /node_object_webcam---晓凡 2026年8月15日于南宁书·········································································································································