ROS当中的关键组件：
- Launch文件
- TF坐标变换
- Qt工具箱
- Rviz可视化平台
- Gazebo物理仿真环境
Launch文件
我们之前都是使用rosrun命令来运行具体的节点的。当我们启动一个比较复杂的功能的时候，我们需要启动很多个节点。很多时候这种方法非常麻烦。ROS提供了另一种机制来实现多个节点的启动，同时也可以具体地配置每个节点之间的参数。比rosrun这样的命令要方便地多。并且launch文件可以自动启动ros master。我们接下来看一个比较简单的launch文件：
这个文件里面有两个标签，launch的标签和node的标签。 launch标签是整个launch文件中的根元素。也就是说内容都要在launch文件里面。 node标签的意思就是启动ros当中的一个节点。
格式如上图所示，其中含有以下参数：
- pkg：节点所在功能包名称。要启动的节点的功能包的名字。
- type：节点的可执行文件名称。功能包下面的可执行文件。
- name：节点运行时的名称。节点运行成功之后的名字。这个名字会覆盖代码当中的名字的。
- output、respawn、required、ns、args。除了上述参数之外还有这些参数。output表示的是节点当中的一些内部信息是否要打印到屏幕上。或者说打印到日志文件里面去。respawn表示的是如果当前节点启动失败他会重新启动。required节点表示的是如果这个节点不启动的话，那么整个launch文件将不会启动。ns表示的是name space表示节点空间的命名属性。args表示的是节点当中具体有哪些参数，比如说从命令行输入两个参数的加数这样的。
除了launch标签和node标签之外还有另外的一些标签，比如像参数设置的标签等
更多的标签可以在以下链接中进行学习：http://wiki.ros.org/roslaunch/xml
TF坐标变换
在ros里面TF功能包能够帮助我们更好地管理使用坐标变换。那么TF功能包具体可以做什么呢？
- 我们可以查询五秒钟之前，机器人头部坐标系相对于全局坐标系的关系是什么样的？
- 机器人夹取的物体相对于机器人中心坐标的位置在哪里？
- 机器人中心坐标系相对于全局坐标系的位置在哪里？
我们可以通过广播TF变换或者监听TF变换实现坐标变换。 接下来我们通过一个简单的例子来具体说明一下： 安装一个功能包，是关于小海龟的一个例子
sudo apt-get install ros-kinetic-turtle-tf
接下来运行demo：
roslaunch turtle_tf turtle_tf_demo.launch
这里报了一个错误：ImportError: No module named rospkg。这是由于anaconda里面的环境变量设置导致的。可以由以下方法解决：
conda install setuptools
pip install -U rosdep rosinstall_generator wstool rosinstall six vcstools
之后我们运行demo，可以看到以下场景：
之后我们启动键盘控制节点：
rosrun turtlesim turtle_teleop_key
之后我们控制小海龟移动，你会发现一个是跟随着另一个在做移动的：
在这个例子当中就是展示了坐标变换的关系，我们可以通过以下命令看一下它是如何体现坐标变换的。
生成的pdf文件会放到终端运行的根目录下面：
这里面是一个树型结构，可以看到里面有三个坐标系，一个world，一个turtle1和一个turtle2。这三个坐标系有什么关系呢？ 我们已知turtle1的位置，也已知turtle2的位置。我们现在的目的是想让第二只海龟向第一只海龟移动。我们可以通过命令行来查找这两个坐标之间的关系：
我们可以看到平移关系的距离为0,旋转角度有一点角度的偏差，角度的表示是通过三种方式来表达的。 我们如何来通过代码展示刚才的这样一个例子呢？
- 定义TF广播器（TransformBroadcaster）
- 创建坐标变换值
- 发布坐标变换（sendTransform）
我们在我们的工作空间下面单独编写一下关于tf的代码。创建功能包，然后编写代码：
这两个文件分别是tf的给广播者和监听者。
我们首先看一下TF的广播器： 我们看main函数：首先需要订阅具体的海龟位置，订阅成功之后调用回调函数。在回调函数里面调用广播器，之后封装一个海龟的坐标变换，这个海龟的坐标变换是与世界坐标系的变换，其实只有z轴有旋转，x，y轴都是0。之后的话我们通过sendTransform来将其发布出去。 之后我们看一下TF监听器：
- 定义TF监听器（TransformListener）;
- 查找坐标变换（waitForTransform、lookupTransform）
写好代码之后就可以编译代码了
之后在工作空间目录下对其进行catkin_make编译就可以了，编译成功之后就可以通过launch文件启动：
在中国大学mooc上面，中科院有ROS公开课。也有讲坐标变换： TF: TransFrom坐标变换 将视觉定位的物体的坐标位置x,y,z转换到机械臂的坐标x,y,z。实现坐标变换（位置+姿态），坐标系数据维护的工具。在ros中是坐标转换的标准、话题、工具、接口。通过tf树来维护各各坐标之间的关系。 TransformStamped.msg
tf/tfMessage.msg: 第一代 tf2_msgs/TFMessage.msg： 第二代 rostopic info 命令可以查看tf属性。
tf在C++中的实现：
tf在python中的实现：
Qt工具箱
一个可视化的工具，里面有多种可视化的工具，基于qt开发。 rqt__console:日志输出工具。 rqt_graph:计算图可视化工具。 rqt_plot：数据绘图工具。 rqt_reconfigure:参数动态配置工具。
Rviz可视化平台
Rviz是一款三维可视化工具，可以很好的兼容基于ROS软件的机器人平台。用于显示数据的，如机器人模型，坐标信息，运动规划，导航，点云，图像，slam等。
- 在rviz中，可以使用可扩展标记语言xml对机器人、周围物体等任何实物进行尺寸、质量、位置、材质、关节等属性的描述，并且在界面中呈现出来。
- 同时，rviz还可以通过图形化的方式，实时显示机器人传感器的信息、机器人的运动状态、周围环境的变化等信息。
- 总而言之，rviz通过机器人模型参数、机器人发布的传感信息等数据，为用户进行所有可监测信息的图形化显示。用户和开发者也可以在rviz的控制界面下，通过按钮、滑动条，数值等方式，控制机器人的行为。
rviz还提供了插件机制，可以提供给我们一种可视化地编程效果。
Gazebo物理仿真引擎
Gazebo是一款强大的三维物理仿真平台。具备强大的物理引擎，高质量的图形渲染，方便的编程与图形接口，开源免费。 gazebo的界面如下图所示：
我们可以通过以下命令启动一个gazebo的空的模型：
roslaunch gazebo_ros empty_world.launch
由于这个模型是放在国外的服务器上面的，我们加载它的话就会比较慢，显示的gazebo就是黑的，没有关系你可以等一会，或者在网上找找别的方法。在这里面我们就可以去添加一个机器人模型。 我们可以在左边添加一些模型：
gazebo本身是一个开源软件。跟ros相比其实是比较独立的。跟ros之间有一个接口，来完成跟ros的连接。 gazebo_ros:主要用于gazebo接口封装、gazebo服务端和客户端的启动、URFD模型生成等。 gazeb_msg:是gazebo的Msg和Srv数据结构。 gazebo_plugins:用于gazebo的通用传感器插件。 gazebo_ros_api_plugin和gazebo_ros_path_plugin这两个gazebo的插件实现接口封转。
如何使用gazebo来进行仿真？
创建仿真环境 配置机器人模型 开始仿真 我们以后再说
