ros2 launch 用法以及一些基础功能函数的示例
文章目录
- launch
- 启动一个节点的launch示例
- launch文件中添加节点的namespace
- launch文件中的话题名称映射
- launch文件中向节点内传入命令行参数
- launch文件中向节点内传入rosparam
- 使用方法
- 多节点启动
- 命令行参数配置
- 资源重映射
- ROS参数设置
- 加载参数文件
- 在launch文件中使用条件变量
- action的分组
- action的启动延时控制
- Launch文件包含,在launch文件中调用另一个launch文件
- 在launch文件中运行脚本
- 在launch文件中设置环境变量或读取环境变量
- launch 用法以及一些基础功能函数的示例
- 参数文件编译配置
launch
##前言
ros2 launch文件中最主要的概念是action,ros2 launch把每一个要执行的节点,文件,脚本,功能等全部抽象成action,用统一的接口来控制其启动,最主要的结构是:
def generate_launch_description():return LaunchDescription([action_1,action_2,...action_n])
要启动的节点或其他launch文件全部都传入LaunchDescription()
函数中,该函数中接受一个或多launch.actions
或launch_ros.actions
类型的对象,以下列举一下常用的action:
launch_ros.actions.Node· 此函数功能是启动一个ros2节点;
launch_ros.actions.PushRosNamespace· 此函数功能是给一个节点或组设置命名空间;
launch.actions.IncludeLaunchDescription· 此函数功能是直接引用另一个launch文件;
launch.actions.SetLaunchConfiguration· 此函数功能是在launch文件内声明一个参数,并给定参数值;
launch.actions.SetEnvironmentVariable· 此函数功能是声明一个环境变量并给定环境变量的值;
launch.actions.AppendEnvironmentVariable· 此函数将对一个环境变量追加一个值,如果不存在则创建;
launch.actions.DeclareLaunchArgument· 此函数功能是声明一个启动描述参数,该参数具有名称、默认值和文档;
launch.actions.TimerAction· 此函数功能是在一段时间后执行一个或多个action;
launch.actions.GroupAction· 此函数功能是将action分组,同组内的action可以统一设定参数方便集中管理;
launch.actions.ExecuteProcess· 此函数功能是根据输入执行一个进程或脚本;
launch.actions.EmitEvent· 此函数功能是发出一个事件,触发以注册的事件函数被调用;
launch.actions.RegisterEventHandler· 此函数功能是注册一个事件;
launch.actions.UnregisterEventHandler· 此函数功能是删除一个注册过的事件;
启动一个节点的launch示例
from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Nodedef generate_launch_description():return LaunchDescription([Node(package='ros2_test',executable='ros2_test_publisher_node',name='ros2_test_publisher_node',output='screen')])
或者:
from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Nodedef generate_launch_description():action_1 = Node(package='ros2_test',executable='ros2_test_publisher_node',name='ros2_test_publisher_node',output='screen')return LaunchDescription([action_1])
launch文件名为test.launch.py,调用launch文件启动节点:
ros2 launch ros2_test test.launch.py
launch文件中添加节点的namespace
from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Nodedef generate_launch_description():return LaunchDescription([Node(package='ros2_test',executable='ros2_test_publisher_node',name='ros2_test_publisher_node',output='screen',namespace='my_ros2_test')])
设置了namespace后,此节点的话题前会加上namespace的前缀,例如原来的话题名称’/test’,设置后变为’/my_ros2_test/test’
注意,有以下情况namespace无效:
节点本来就已经有了namespace了,后续会介绍将节点分组,整组节点可以设置统一的namespace,此时如果有个节点已经设置过namespace,则在此设置不会生效;
定义发布节点的时候,topic名字的前面加上了符号/;
launch文件中的话题名称映射
话题映射的字段是remappings,语法示例如下:
remappings=[('src1', 'dest1'),('src2', 'dest2'),...
]
如果需要话题名称映射的话要将该字段加入到节点的函数内,假如节点内有个test1话题要映射到test2,示例如下:
from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Nodedef generate_launch_description():return LaunchDescription([Node(package='ros2_test',executable='ros2_test_publisher_node',name='ros2_test_publisher_node',output="screen",remappings=[("test1", "test2")])])
launch文件中向节点内传入命令行参数
参数字段是arguments,语法示例如下:
arguments=['arg1', 'arg2', ...]
如果需要向ros2_test_publisher_node节点中传入命令行参数,示例如下:
from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Nodedef generate_launch_description():return LaunchDescription([Node(package='ros2_test',executable='ros2_test_publisher_node',name='ros2_test_publisher_node',output="screen",arguments=['arg1', 'arg2'])])
传入的参数可以从节点启动时main函数中的argc参数获取到参数个数,argv参数获取到参数内容,详情参考c++的命令行参数获取;
launch文件中向节点内传入rosparam
字段是parameter,语法示例如下:
parameters=[{'port': '/dev/ttyUsb0'},...
]
如果需要在launch文件中发布某个节点空间下的parameter,示例如下:
from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Nodedef generate_launch_description():return LaunchDescription([Node(package='ros2_test',executable='ros2_test_publisher_node',name='ros2_test_publisher_node',output="screen",parameter=[{'port': '/dev/ttyUSB0'}])])
如果需要参数的值可以从外部调用launch文件时灵活更改,则可以使用变量的形式作为参数的值,在文件中给定默认值,若外部给定则以外部给定的值为准,若外部不给则以默认值为准:
port_var = LaunchConfiguration('port', default='/dev/ttyS1')
同时还可以使用DeclareLaunchArgument函数增加对参数的描述,增加描述后可以通过ros2 launch的命令行工具展示出每个launch文件中有哪些rosparam以及他的默认值和具体含义:
DeclareLaunchArgument('port',default_value=port_var,description='This is the port address value'
)
如果文件中加入了参数介绍则可以通过以下指令看到launch文件中有哪些可以自定义的参数以及参数含义:
ros2 launch ros2_test test.launch.py --show-args
所以如果launch文件中存在可配置参数,应该在LaunchDescription中添加DeclareLaunchArgument,让其他使用者明白变量名,以及他的含义是什么;
完整的launch文件如下:
from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node
from launch.substitutions import LaunchConfigurationdef generate_launch_description():port_var = LaunchConfiguration('port', default='/dev/ttyS1')return LaunchDescription([DeclareLaunchArgument('port',default_value=port_var,description='This is the port address value'),Node(package='ros2_test',executable='ros2_test_publisher_node',name='ros2_test_publisher_node',output="screen",parameter=[{'port': port_var}])])
此时我们可以把参数通过调用launch的时候传入到节点中:
ros2 launch ros2_test test.launch.py port_var:=/dev/ttyUSB2
在ros2_test_publisher_node节点中如果要想获取该参数,需要先声明parameter,然后再进行get:
this->declare_parameter<std::string>("port");
string port_str;
this->get_parameter_or<std::string>("port", port_str, "null");
if (port_str != "null") RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "get ros2param port value : %s", port_str.c_str());
使用方法
官方推荐用python编写launch,如果launch文件不在功能包中,随便建立以.launch.py结尾的文件后,在当前目录直接运行即可,如果在功能包中可采用下面方式运行。如下代码。
ros2 launch turtlesim_mimic_launch.py # 在文件中直接启动launch
ros2 launch <package_name> <launch_file_name> # 在功能包中启动launch
文件内容实例如下:
from launch import LaunchDescription # launch文件的描述类
from launch_ros.actions import Node # 节点启动的描述类def generate_launch_description(): # 自动生成launch文件的函数return LaunchDescription([ # 返回launch文件的描述信息Node( # 配置一个节点的启动package='learning_topic', # 节点所在的功能包executable='topic_helloworld_pub', # 节点的可执行文件),Node( # 配置一个节点的启动package='learning_topic', # 节点所在的功能包executable='topic_helloworld_sub', # 节点的可执行文件名),])
多节点启动
from launch import LaunchDescription # launch文件的描述类
from launch_ros.actions import Node # 节点启动的描述类def generate_launch_description(): # 自动生成launch文件的函数return LaunchDescription([ # 返回launch文件的描述信息Node( # 配置一个节点的启动package='learning_topic', # 节点所在的功能包executable='topic_helloworld_pub', # 节点的可执行文件),Node( # 配置一个节点的启动package='learning_topic', # 节点所在的功能包executable='topic_helloworld_sub', # 节点的可执行文件名),])
命令行参数配置
import osfrom ament_index_python.packages import get_package_share_directory # 查询功能包路径的方法from launch import LaunchDescription # launch文件的描述类
from launch_ros.actions import Node # 节点启动的描述类def generate_launch_description(): # 自动生成launch文件的函数rviz_config = os.path.join( # 找到配置文件的完整路径get_package_share_directory('learning_launch'),'rviz','turtle_rviz.rviz')return LaunchDescription([ # 返回launch文件的描述信息Node( # 配置一个节点的启动package='rviz2', # 节点所在的功能包executable='rviz2', # 节点的可执行文件名name='rviz2', # 对节点重新命名arguments=['-d', rviz_config] # 加载命令行参数)])
资源重映射
from launch import LaunchDescription # launch文件的描述类
from launch_ros.actions import Node # 节点启动的描述类def generate_launch_description(): # 自动生成launch文件的函数return LaunchDescription([ # 返回launch文件的描述信息Node( # 配置一个节点的启动package='turtlesim', # 节点所在的功能包namespace='turtlesim1', # 节点所在的命名空间executable='turtlesim_node', # 节点的可执行文件名name='sim' # 对节点重新命名),Node( # 配置一个节点的启动package='turtlesim', # 节点所在的功能包namespace='turtlesim2', # 节点所在的命名空间executable='turtlesim_node', # 节点的可执行文件名name='sim' # 对节点重新命名),Node( # 配置一个节点的启动package='turtlesim', # 节点所在的功能包executable='mimic', # 节点的可执行文件名name='mimic', # 对节点重新命名remappings=[ # 资源重映射列表('/input/pose', '/turtlesim1/turtle1/pose'), # 将/input/pose话题名修改为/turtlesim1/turtle1/pose('/output/cmd_vel', '/turtlesim2/turtle1/cmd_vel'), # 将/output/cmd_vel话题名修改为/turtlesim2/turtle1/cmd_vel])])
ROS参数设置
from launch import LaunchDescription # launch文件的描述类
from launch.actions import DeclareLaunchArgument # 声明launch文件内使用的Argument类
from launch.substitutions import LaunchConfiguration, TextSubstitutionfrom launch_ros.actions import Node # 节点启动的描述类def generate_launch_description(): # 自动生成launch文件的函数background_r_launch_arg = DeclareLaunchArgument('background_r', default_value=TextSubstitution(text='0') # 创建一个Launch文件内参数(arg)background_r)background_g_launch_arg = DeclareLaunchArgument('background_g', default_value=TextSubstitution(text='84') # 创建一个Launch文件内参数(arg)background_g)background_b_launch_arg = DeclareLaunchArgument('background_b', default_value=TextSubstitution(text='122') # 创建一个Launch文件内参数(arg)background_b)return LaunchDescription([ # 返回launch文件的描述信息background_r_launch_arg, # 调用以上创建的参数(arg)background_g_launch_arg,background_b_launch_arg,Node( # 配置一个节点的启动package='turtlesim',executable='turtlesim_node', # 节点所在的功能包name='sim', # 对节点重新命名parameters=[{ # ROS参数列表'background_r': LaunchConfiguration('background_r'), # 创建参数background_r'background_g': LaunchConfiguration('background_g'), # 创建参数background_g'background_b': LaunchConfiguration('background_b'), # 创建参数background_b}]),])
加载参数文件
import osfrom ament_index_python.packages import get_package_share_directory # 查询功能包路径的方法from launch import LaunchDescription # launch文件的描述类
from launch_ros.actions import Node # 节点启动的描述类def generate_launch_description(): # 自动生成launch文件的函数config = os.path.join( # 找到参数文件的完整路径get_package_share_directory('learning_launch'),'config','turtlesim.yaml')return LaunchDescription([ # 返回launch文件的描述信息Node( # 配置一个节点的启动package='turtlesim', # 节点所在的功能包executable='turtlesim_node', # 节点的可执行文件名namespace='turtlesim2', # 节点所在的命名空间name='sim', # 对节点重新命名parameters=[config] # 加载参数文件)])
在launch文件中使用条件变量
字段是condition,语法示例如下:
condition=IfCondition(variable)
IfCondition(variable)
函数内只接受true, false, 0, 1参数,如果节点启动的描述中加入该字段并且参数值为false或0则节点不启动
完整的launch文件如下:
from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node
from launch.substitutions import LaunchConfiguration
from launch.conditions import IfConditiondef generate_launch_description():variable = LaunchConfiguration('start_flag', default='true')return LaunchDescription([DeclareLaunchArgument('start_flag',default_value=variable,description='This is the ros2_test_publisher_node start flag'),Node(package='ros2_test',executable='ros2_test_publisher_node',name='ros2_test_publisher_node',output="screen",condition=IfCondition(variable))])
此时
运行:ros2 launch ros2_test test.launch.py
节点会正常启动
运行:ros2 launch ros2_test test.launch.py start_flag:=false
节点不会启动
进阶的IfCondition函数使用方式:
由于LaunchConfiguration()
函数的返回是一个对象,所以我们不可以拿来直接做运算,但是可以使用PythonExpression()
做参数的表达式运算,语法如下:
PythonExpression([variable, '== 1']) 或
PythonExpression([variable, '+ 1 == 2']) 或
PythonExpression([variable, "== 'test'"]) 等等
完整的launch文件如下:
from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node
from launch.substitutions import LaunchConfiguration
from launch.conditions import IfConditiondef generate_launch_description():port_var = LaunchConfiguration('port', default='/dev/ttyS1')return LaunchDescription([DeclareLaunchArgument('port',default_value=port_var,description='This is the port address value'),Node(package='ros2_test',executable='ros2_test_publisher_node',name='ros2_test_publisher_node',output="screen",condition=IfCondition(PythonExpression([port_var, "== '/dev/ttyUSB0'"])))])
此时
运行:ros2 launch ros2_test test.launch.py
节点不会启动
运行:ros2 launch ros2_test test.launch.py port_var:=/dev/ttyUSB0
节点正常启动
action的分组
GroupAction()
:函数可以将一个或多个action加入到一个组中,组内可以共用参数,控制整组节点全部启动或全部不启动等,方便action的管理,需要接受的部分参数有:
- actions:接受一个list, [action_1, action_2,…],列表中装要执行的action
- condition:条件变量参数
- launch_configuration:参数
PushRosNamespace()
函数的作用是向test_group中设置组内的namespace,但是action_1中已经设置过了namespace,所以此时不会生效,该namespace只会在action_2中生效;
实例一:
from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node
from launch.actions import GroupAction
from launch_ros.actions import PushRosNamespacedef generate_launch_description():action_1 = Node(package='ros2_test',executable='ros2_test_publisher_node',name='ros2_test_publisher_node',output='screen',namespace='my_ros2_test')action_2 = Node(package='ros2_test',executable='ros2_test_subscriber_node',name='ros2_test_subscriber_node',output='screen')test_group = GroupAction(actions=[PushRosNamespace("my_group_test"),action_1, action_2])return LaunchDescription([test_group])
action的启动延时控制
TimerAction()
:函数可以在指定的时间后执行一个action,需要接受参数有
- period:接受一个float, 延迟的时间
- actions:接受一个list, [action_1, action_2,…],列表中装要执行的action
实例一:
from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node
from launch.actions import TimerActiondef generate_launch_description():action_1 = Node(package='ros2_test',executable='ros2_test_publisher_node',name='ros2_test_publisher_node',output='screen')return LaunchDescription([TimerAction(period=5.0, actions=[action_1])])
Launch文件包含,在launch文件中调用另一个launch文件
PythonLaunchDescriptionSource()
:在launch文件中调用其他launch需要调用函数,参数是被调用launch的路径。
实例一:
import osfrom ament_index_python.packages import get_package_share_directory # 查询功能包路径的方法from launch import LaunchDescription # launch文件的描述类
from launch.actions import IncludeLaunchDescription # 节点启动的描述类
from launch.launch_description_sources import PythonLaunchDescriptionSource
from launch.actions import GroupAction # launch文件中的执行动作
from launch_ros.actions import PushRosNamespace # ROS命名空间配置def generate_launch_description(): # 自动生成launch文件的函数parameter_yaml = IncludeLaunchDescription( # 包含指定路径下的另外一个launch文件PythonLaunchDescriptionSource([os.path.join(get_package_share_directory('learning_launch'), 'launch'),'/parameters_nonamespace.launch.py']))parameter_yaml_with_namespace = GroupAction( # 对指定launch文件中启动的功能加上命名空间actions=[PushRosNamespace('turtlesim2'),parameter_yaml])return LaunchDescription([ # 返回launch文件的描述信息parameter_yaml_with_namespace])
实例二:
import os
from ament_index_python import get_package_share_directory
from launch import LaunchDescription
from launch.launch_description_sources import PythonLaunchDescriptionSource
from launch_ros.actions import Nodedef generate_launch_description():return LaunchDescription([Node(package='ros2_test',executable='ros2_test_publisher_node',name='ros2_test_publisher_node',output='screen'),PythonLaunchDescriptionSource(os.path.join(get_package_share_directory('ros2_test'),'launch/test_subscriber.launch.py'))])
实例三:
from launch.launch_description_sources import PythonLaunchDescriptionSource
from launch.substitutions import ThisLaunchFileDir
from launch.conditions import IfCondition
from launch.substitutions import LaunchConfiguration
from launch.actions import IncludeLaunchDescriptiondef generate_launch_description():inlucde_other_file = LaunchConfiguration('inlucde_other_file', default='true')test_var = LaunchConfiguration('test_var', default='test_var_2')return launch.LaunchDescription([IncludeLaunchDescription(PythonLaunchDescriptionSource([ThisLaunchFileDir(), '/test_subscriber.launch.py']),condition=IfCondition(inlucde_other_file),launch_arguments={'test_var': test_var}.items())])
在launch文件中运行脚本
ExecuteProcess()
:运行脚本同样可实现启动某个节点,同时该函数还支持condition、additional_env等参数的设置。
实例一:
from launch import LaunchDescription
from launch.actions import ExecuteProcessdef generate_launch_description():return LaunchDescription([ExecuteProcess(cmd=['ros2', 'run', 'ros2_test', 'ros2_test_publisher_node'],output="screen")])
在launch文件中设置环境变量或读取环境变量
SetEnvironmentVariable(var_name, var_value)
:函数用于设置环境变量,接受两个参数分别是要设置的环境变量名称和环境变量的值;
EnvironmentVariable(var_name)
:函数用于获取环境变量的值,返回值类型是一个对象,输入参数是要获取的环境变量名称;
完整launch文件实例:
from launch import LaunchDescription
from launch.actions import SetEnvironmentVariable, ExecuteProcess
from launch.substitutions import EnvironmentVariabledef generate_launch_description():return LaunchDescription([SetEnvironmentVariable('PRODUCT_MODEL', 'spray_robot'),ExecuteProcess(cmd=['echo', EnvironmentVariable('PRODUCT_MODEL')],output='screen')])
运行看到以下输出
[INFO] [echo-1]: process started with pid [195168]
[echo-1] spray_robot
[INFO] [echo-1]: process has finished cleanly [pid 195168]
launch 用法以及一些基础功能函数的示例
ros2 launch文件中最主要的概念是action,ros2 launch把每一个要执行的节点,文件,脚本,功能等全部抽象成action,用统一的接口来控制其启动,最主要的结构是:
def generate_launch_description():return LaunchDescription([action_1,action_2,...action_n])
要启动的节点或其他launch文件全部都传入LaunchDescription()
函数中,该函数中接受一个或多launch.actions
或launch_ros.actions
类型的对象,以下列举一下常用的action:
launch_ros.actions.Node· 此函数功能是启动一个ros2节点;
launch_ros.actions.PushRosNamespace· 此函数功能是给一个节点或组设置命名空间;
launch.actions.IncludeLaunchDescription· 此函数功能是直接引用另一个launch文件;
launch.actions.SetLaunchConfiguration· 此函数功能是在launch文件内声明一个参数,并给定参数值;
launch.actions.SetEnvironmentVariable· 此函数功能是声明一个环境变量并给定环境变量的值;
launch.actions.AppendEnvironmentVariable· 此函数将对一个环境变量追加一个值,如果不存在则创建;
launch.actions.DeclareLaunchArgument· 此函数功能是声明一个启动描述参数,该参数具有名称、默认值和文档;
launch.actions.TimerAction· 此函数功能是在一段时间后执行一个或多个action;
launch.actions.GroupAction· 此函数功能是将action分组,同组内的action可以统一设定参数方便集中管理;
launch.actions.ExecuteProcess· 此函数功能是根据输入执行一个进程或脚本;
launch.actions.EmitEvent· 此函数功能是发出一个事件,触发以注册的事件函数被调用;
launch.actions.RegisterEventHandler· 此函数功能是注册一个事件;
launch.actions.UnregisterEventHandler· 此函数功能是删除一个注册过的事件;
参数文件编译配置
功能包里面的参数文件,需要在setup.py里面做以下配置,编译的时候才能拷贝到include里面去
from setuptools import setup
import os
from glob import globpackage_name = 'learning_launch'setup(name=package_name,version='0.0.0',packages=[package_name],data_files=[('share/ament_index/resource_index/packages',['resource/' + package_name]),('share/' + package_name, ['package.xml']),(os.path.join('share', package_name, 'launch'), glob(os.path.join('launch', '*.launch.py'))),(os.path.join('share', package_name, 'config'), glob(os.path.join('config', '*.*'))),(os.path.join('share', package_name, 'rviz'), glob(os.path.join('rviz', '*.*'))),],install_requires=['setuptools'],zip_safe=True,maintainer='hcx',maintainer_email='huchunxu@guyuehome.com',description='TODO: Package description',license='TODO: License declaration',tests_require=['pytest'],entry_points={'console_scripts': [],},
)
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名人说:路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。—— 屈原《离骚》 创作者:Code_流苏(CSDN)(一个喜欢古诗词和编程的Coder😊) 专栏介绍:《编程项目实战》 目录 一、为什么要开发一个日历程序?1. 深入理解时间算法2. 练习面向对象设计3. 学习数据结构应用二、核心算法深度解析…...
Go语言多线程问题
打印零与奇偶数(leetcode 1116) 方法1:使用互斥锁和条件变量 package mainimport ("fmt""sync" )type ZeroEvenOdd struct {n intzeroMutex sync.MutexevenMutex sync.MutexoddMutex sync.Mutexcurrent int…...

【JVM】Java虚拟机(二)——垃圾回收
目录 一、如何判断对象可以回收 (一)引用计数法 (二)可达性分析算法 二、垃圾回收算法 (一)标记清除 (二)标记整理 (三)复制 (四ÿ…...

破解路内监管盲区:免布线低位视频桩重塑停车管理新标准
城市路内停车管理常因行道树遮挡、高位设备盲区等问题,导致车牌识别率低、逃费率高,传统模式在复杂路段束手无策。免布线低位视频桩凭借超低视角部署与智能算法,正成为破局关键。该设备安装于车位侧方0.5-0.7米高度,直接规避树枝遮…...
SQL Server 触发器调用存储过程实现发送 HTTP 请求
文章目录 需求分析解决第 1 步:前置条件,启用 OLE 自动化方式 1:使用 SQL 实现启用 OLE 自动化方式 2:Sql Server 2005启动OLE自动化方式 3:Sql Server 2008启动OLE自动化第 2 步:创建存储过程第 3 步:创建触发器扩展 - 如何调试?第 1 步:登录 SQL Server 2008第 2 步…...

嵌入式学习之系统编程(九)OSI模型、TCP/IP模型、UDP协议网络相关编程(6.3)
目录 一、网络编程--OSI模型 二、网络编程--TCP/IP模型 三、网络接口 四、UDP网络相关编程及主要函数 编辑编辑 UDP的特征 socke函数 bind函数 recvfrom函数(接收函数) sendto函数(发送函数) 五、网络编程之 UDP 用…...