首飞的博客

ROS2的构建系统ament_cmake是基于CMake改进而来的。本篇文章我们详细介绍一下ament_cmake常用的语句。

一个功能包的诞生

使用ros2 pkg create <package_name>可以生成一个功能包的框架。

一个功能包的构建信息将会包含在CMakeLists.txt和package.xml这两个文件中。package.xml文件中包含该功能包的依赖信息，它可以帮助编译工具colcon确定多个功能包编译的顺序。当我们需要单独编译功能包时必须确保编译的包名必须与package.xml文件中的一致。

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colcon build --packages-select <package_name>

而CMakeLists.txt就是我们需要重点关注的。它描述了如何构建功能包。

下面介绍一下如何在ROS2节点中使用多线程。

使用多线程就涉及到回调组（CallbackGroup）了。

使用示例

创建回调组的函数如下：

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/// Create and return a callback group.
RCLCPP_PUBLIC
rclcpp::CallbackGroup::SharedPtr
create_callback_group(
  rclcpp::CallbackGroupType group_type,
  bool automatically_add_to_executor_with_node = true);

jenkins是老牌的CI/CD工具。下面记录一下在云服务器上的安装过程。

基于docker安装jenkins

下面记录了如何在云服务器上安装jenkins。

新建一个jenkins_docker文件夹，在文件夹里新建一个data文件夹。并给data文件夹读写权限。

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chmod -R a+w data/

新建一个docker-compose.yml文件。添加下面的内容：

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version: "3.1"
services:
  jenkins:
    image: jenkins/jenkins:2.332.3-lts
    container_name: jenkins
    ports:
      - 8080:8080
      - 50000:50000
    volumes:
      - ./data/:/var/jenkins_home/

注意，这里是将data目录映射到了docker环境里。

我们使用backward_ros功能包来快速实现用GDB调试ROS2程序。

backward_ros功能包介绍

backward_ros功能包是对backward-cpp包的ROS2封装，以便可以简单快速地使用GDB工具。

backward-cpp包的介绍可以查看其仓库：

https://github.com/bombela/backward-cpp

使用backward_ros功能包实现GDB调试ROS2程序只需下面三个步骤：

1. 添加backward_ros到package.xml 文件。

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<depend>backward_ros</depend>

编译选项有很多，这里列出一些常用的编译选项设置，并说明作用。

指定使用的C++版本

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set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)

可以根据需求设置11, 14, 17, 20等等C++版本。

设置编译选项

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add_compile_options(-Wall -Wextra -Wpedantic -Wno-unused-parameter -g)

告警选项：

我们加上了告警都转成错误后常常会看到下面的错误信息。

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error: unused parameter ‘test’ [-Werror=unused-parameter]

BehaviorTree.CPP是一个开源的C++行为树库。在游戏领域，行为树已经比较流行了。主要用于维护游戏角色的各种动作和状态。但在机器人领域还很少使用的。Navigation2中引入了行为树来组织机器人的工作流程和动作执行。

行为树是树状的结构，它的逻辑流程是由xml文件描述的。我们可以用其配套的工具Groot来可视化行为树。如下图所示：

编译完ros2程序后，我们会发现install目录下有两个脚本local_setup.bash 和 setup.bash。执行程序前，通常需要source一下install目录下的脚本，以便环境变量准备就绪。这样ros2 run和ros2 launch就能找到对应的执行文件和依赖。

下面的内容是从setup.bash中截取出来的一段。可以发现它会先source 一下/opt/ros/galactic目录再source 一下/home/ubuntu/turtlebot3_ws/install目录，最后再source一下当前目录。这样就会把外部的多个工作空间囊括进来。如果多个工作空间中有相同名字的功能包可能就会互相冲突。

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# source chained prefixes
# setting COLCON_CURRENT_PREFIX avoids determining the prefix in the sourced script
COLCON_CURRENT_PREFIX="/opt/ros/galactic"
_colcon_prefix_chain_bash_source_script "$COLCON_CURRENT_PREFIX/local_setup.bash"
# setting COLCON_CURRENT_PREFIX avoids determining the prefix in the sourced script
COLCON_CURRENT_PREFIX="/home/ubuntu/turtlebot3_ws/install"
_colcon_prefix_chain_bash_source_script "$COLCON_CURRENT_PREFIX/local_setup.bash"

# source this prefix
# setting COLCON_CURRENT_PREFIX avoids determining the prefix in the sourced script
COLCON_CURRENT_PREFIX="$(builtin cd "`dirname "${BASH_SOURCE[0]}"`" > /dev/null && pwd)"
_colcon_prefix_chain_bash_source_script "$COLCON_CURRENT_PREFIX/local_setup.bash"

unset COLCON_CURRENT_PREFIX
unset _colcon_prefix_chain_bash_source_script

Navigation2整体架构

注意：下面的解释说明是以Navigation2 v1.0.12来进行的。其对应的ROS2版本为Galactic。

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Nav2具有下列工具：

● 加载、提供和存储地图的工具（地图服务器Map Server）

● 在地图上定位机器人的工具 (AMCL)

● 避开障碍物从A点移动到B点的路径规划工具（Nav2 Planner）

● 跟随路径过程中控制机器人的工具（Nav2 Controller）

● 将传感器数据转换为机器人世界中的成本地图表达的工具（Nav2 Costmap 2D）

● 使用行为树构建复杂机器人行为的工具（Nav2 行为树和BT Navigator）

● 发生故障时计算恢复行为的工具（Nav2 Recoveries）

● 跟随顺序航点的工具（Nav2 Waypoint Follower）

● 管理服务器生命周期的工具和看门狗(Nav2 Lifecycle Manager)

● 启用用户自定义算法和行为的插件（Nav2 Core）

安装Hexo

要使用Hexo必须先安装Git和Node.js。本文是在Ubuntu20环境下进行操作的。使用其它系统也可以将下面的操作作为参考。

安装Git

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sudo apt-get install git-core

安装Node.js

推荐安装当前最新版。不同的Hexo版本依赖不同版本的Node.js。下面是版本对照表。

这里建议安装Node.js最新稳定版。

Node.js官方下载网址：

https://nodejs.org/en/download/

这里以二进制安装方式进行，也可使用源码编译安装。

按图示下载好二进制文件包。

按照下面的方式操作即可安装好。

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tar xvf node-v16.15.1-linux-x64.tar.xz
mkdir /data
mv node-v16.14.2-linux-x64 /data/nodejs
ln -s /data/nodejs/bin/* /usr/bin/
npm install yarn

echo "PATH=$PATH:/data/nodejs/bin"  >> /etc/profile
source /etc/profile

新一代的turtlebot终于来了。[撒花撒花]

turtlebot是开源的低成本移动机器人平台，希望以低成本的方式帮助更多的开发者学习实践机器人技术。

这次发布的TurtleBot 4共有两个版本：TurtleBot 4 Standard和TurtleBot 4 Lite。

它们是以iRobot Create3作为移动底盘，配备了OAK-D摄像头和2D激光雷达。计算平台是Raspberry Pi 4，并运行ROS2。

TurtleBot 4 软件运行在Ubuntu 20.04 LTS (Focal Fossa) 上，目前只支持ROS2 Galactic版本。它是目前第一个支持ROS2的Turtlebot。

开发turtlebot4的公司叫clearpathrobotics，下面是它在github上的主页：

https://github.com/clearpathrobotics