ROS入门学习笔记（五）—–launch启动文件的使用方法、常用可视化工具的使用方法

   本系列文章是与大家分享一下，我在学习ROS过程中所做的笔记，本系列文章主要的学习资料是古月老师（胡春旭老师）的 ROS入门21讲（文章中部分图片来源于ROS入门21讲课件），以及其编著的《ROS机器人开发实践》，当然其中也加入了我自己的理解和其他的相关资料，本系列文章共五篇，本篇文章是本系列第五篇文章。launch启动文件的使用方法、常用可视化工具的使用方法

十四、launch启动文件的使用方法

   1、Launch文件通过XML文件实现多节点的配置和启动，Launch文件可自动启动ROS Master，文件中每一个note都是一个节点，相当于rosrun命令

   7、launch示例1

   （1）首先我们在工作空间的src文件夹下，新建一个名为learning_launch的功能包，不需要添加依赖，因为launch文件是一个启动文件，基本都是链接其他库里面的功能

         catkin_create_pkg learning_launch

   （2）我们在该功能包下创建一个名为launch的文件夹，然后将写好的名为simple.launch的文件添叫到该文件夹下，该文件的内容如下：

<launch>
    <node pkg="learning_topic" type="person_subscriber" name="talker" output="screen" />
    <node pkg="learning_topic" type="person_publisher" name="listener" output="screen" /> 
</launch>

   该程序中两个node标签分别启动两个节点，第一个节点是learning_topic功能包里面的person_subscriber节点，运行后名为talker，使用output在终端中显示日志信息，第二个节点是learning_topic功能包里面的learning_topic节点，运行后名为listener，使用output在终端中显示日志信息

  （3）在打开该文件后在下方选择MXML后会进行高亮显示，方便我们查看和阅读

   （4）我们回到工作空间根目录下，对其进行编译（catkin_make），让工作空间知道有个learning_launch党的功能包加进来了,

   （5）接下来就可以运用roslaunch命令来启动launch文件了，后面的跟的第一个参数是功能包名，第二个参数是launch文件名，如下所示，启动learning_launch功能包下的simple.launch文件

       roslaunch learning_launch simple.launch

   8、launch示例2

   （1）依旧是将我们写好的代码文件放到learning_launch功能包的launch文件夹下，取名为turtlesim_parameter_config.launch，代码如下所示：

<launch>

    <param name="/turtle_number"   value="2"/>

    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="turtlesim_node">
        <param name="turtle_name1"   value="Tom"/>
        <param name="turtle_name2"   value="Jerry"/>

        <rosparam file="$(find learning_launch)/config/param.yaml" command="load"/>
    </node>

    <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="turtle_teleop_key" output="screen"/>

</launch>

   （4）接下来的两行语句分别设置了值为Tom的变量turtle_name1和值为Jerry的变量turtle_name2

   这里需要在learning_launch功能包下新建一个名为config的文件夹，并把我们需要的名为param.yaml的文件放在该文件夹下，该文件的内容如下图所示：

   （7）接下来我们再终端输入以下命令，运行一下示例2所介绍的launch文件，运行后，使用键盘的↑↓←→就可以控制海龟运动了，

        roslaunch learning_launch turtlesim_parameter_config.launch

   （8）我们打开一个新的终端输入rosparam list命令就可以查看当前的参数，下图红色框内的参数就是我们通过启动文件turtlesim_parameter_config.launch加载的

   （9）这里我们发现参数/turtle_number前没有前缀，而上图的红框内的其他参数都有一个前缀/turtlesim_node，这是因为在该launch文件中参数/turtle_number是在节点之外设定的（如下图的红框所示），而其他的是在节点turtlesim_node之内设定的（如下图的蓝框和所示），所以他会在变量前加一个节点名的前缀，在变量C和D前还有个/group的前缀，这是因为在param.yaml文件中C和D参数前加了个命名空间group，这样做可以有效的避免资源冲突

   9、launch示例3

   （1）依旧是将我们写好的代码文件放到learning_launch功能包的launch文件夹下，取名为start_tf_demo_c++.launch，代码如下所示：

 <launch>

    <!-- Turtlesim Node-->
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="sim"/>
    <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="teleop" output="screen"/>

    <node pkg="learning_tf" type="turtle_tf_broadcaster" args="/turtle1" name="turtle1_tf_broadcaster" />
    <node pkg="learning_tf" type="turtle_tf_broadcaster" args="/turtle2" name="turtle2_tf_broadcaster" />

    <node pkg="learning_tf" type="turtle_tf_listener" name="listener" />

  </launch>

   （2）上面运行节点的方法跟之前的示例一样，就不详细展开了，首先先启动了海龟仿真器，再启动了键盘控制节点，接下来启动了两个广播器turtle_tf_broadcaster在这里我们对同一个节点调用了两次，第一次运行后重命名为turtle1_tf_broadcaster，输入参数为/turtle1，第二次运行后重命名为turtle2_tf_broadcaster，输入参数为turtle2，接下来运行了监听器turtle_tf_listener，运行后的名字为listener

   （3）在终端中输入以下命令，来启动本例中的launch文件，启动成功后，使用键盘控制海龟1移动，海龟2就会自动跟随海龟1的运动

       roslaunch learning_launch start_tf_demo_c++.launch

   10、launch示例4

   （1）依旧是将我们写好的代码文件放到learning_launch功能包的launch文件夹下，取名为turtlesim_remap.launch，代码如下所示：

<launch>

    <include file="$(find learning_launch)/launch/simple.launch" />

    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="turtlesim_node">
        <remap from="/turtle1/cmd_vel" to="/cmd_vel"/>
    </node>

</launch>

c++中的include的作用）

   （4）通过以下命令来运行本例中的launch文件

        roslaunch learning_launch  turtlesim_remap.launch

   （5）此时使用rostopic list命令，来查看当前的话题，已经由/turtle1 /cmd_vel变为了/cmd_vel

   （6）此时，我们使用rostopic pub去发布一个速度指令，海龟就会进行运动（输入rostopic pub /cmd_vel后，双击tab键会自动补齐剩余部分）

十五、常用可视化工具的使用方法

   1、计算图可视化工具rqt_graph： 可以显示ros里面的计算图资源，椭圆代表节点，箭头代表话题

   首先我们先运行节点管理器，再运行海龟仿真器，再运行键盘控制节点，最后通过rqt_graph命令，来显示计算图，通过这个计算图我们可以很快的了解系统的全貌，依次输入的命令如下所示：

roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun turtlesim turtlesim_teleop_key
rqt_graph

   如上图所示，其中的/turtlesim是我们启动的仿真器节点，/teleop_turtle 是键盘控制节点，他们之间的话题是/turtle1/cmd_vel

   2、日志输出工具 rqt_console

   首先我们依旧先运行节点管理器，再运行海龟仿真器，再运行键盘控制节点，再运行rqt_console命令，rqt_console可以帮助我们查看日志信息、警告信息、错误信息等，依次输入的命令如下所示：

roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun turtlesim turtlesim_teleop_key
rqt_console

   我们用键盘控制海龟碰撞边界，就可以在rqt_console中查看到警告信息了

   3、数据绘图工具 rqt_plot

   首先我们依旧先运行节点管理器，再运行海龟仿真器，再运行键盘控制节点，再运行rqt_plot命令，rqt_plot可以用来绘制数据曲线，依次输入的命令如下所示：

roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun turtlesim turtlesim_teleop_key
rqt_plot

   我们在rqt_plot中输入/它会自动列出可选择的话题，使用键盘上的↑↓键可以来进行选择，按enter键确认，这里我们以海龟的位置信息为例，选择turtle1/pose，确认后，我们用键盘控制海龟移动，就可以在rqt_plot中查看到相关的波形变化了

   有时候在拖拽rqt_plot窗口调整大小时会报错rqt_plot停止运行之类的，重新启动rqt_plot就行了，我试了好多遍只出现了一次错误

   4、图像渲染工具 rqt_image_view

   做图像时经常使用的一个工具，使用rqt_image_view命令，进行启动，启动后默认是空白的，配置后摄像头的图像、深度图、红外图都可以显示出来，目前我手头没有相关实物，就不做介绍了

   5、综合工具rqt 在菜单栏有很多可以选择的工具，大家可以根据自己的需要配置出适合的界面组合，可以用来充当我们调试用的上位机

   6、Rviz工具

   输入rviz指令可以运行rviz ，打开后界面如下所示，上面橙色框内的是工具栏，左边蓝色框内的是显示列表，中间红色框内的是显示区，模型、图像等都在该区域进行显示，右边黄框内的是视角设置区，可以用来设置中间显示区的视角，下面粉紫色的框内是时间显示区，显示系统时间、ros启动时间等

   rviz是一个数据显示平台，要显示的数据一定是已经存在的

   7、Gazebo是强大的三维物理仿真平台