Part1前言

ROS（机器人操作系统）是一个开源的机器人软件平台，旨在提供一套通用的工具和库，帮助开发人员创建机器人应用程序。ROS提供了用于构建机器人系统的库、工具、驱动程序、通信协议和软件包管理系统。

以下是ROS的一些主要特点和组件：

分布式计算：ROS支持分布式计算，允许多个节点（程序）在不同的计算机上运行，并通过ROS通信机制进行交互。这种分布式架构使得ROS非常适合于构建复杂的机器人系统。

软件包管理：ROS使用软件包管理系统来组织和分享代码。开发人员可以创建、安装和共享ROS软件包，以便在不同的项目中重用代码和功能。ROS社区提供了大量的开源软件包，涵盖了各种机器人应用领域。

消息传递：ROS使用基于发布-订阅模式的消息传递机制，允许不同的节点之间通过发布和订阅消息进行通信。节点可以发布消息到特定的主题（Topic），并可以订阅感兴趣的主题来接收消息。这种松耦合的通信方式使得节点之间的通信更灵活和可扩展。

服务和动作：除了消息传递，ROS还提供了服务（Service）和动作（Action）机制，允许节点提供和调用服务以及执行复杂的动作序列。服务和动作允许节点之间进行请求-响应和执行-反馈的交互。

工具支持：ROS提供了一系列的工具来辅助开发和调试机器人应用程序。这些工具包括命令行工具（如roscd、rosls、rosrun等）、可视化工具（如rviz、rqt等）以及调试工具（如rosbag、rqt_console等）。

ROS具有广泛的应用领域，包括工业机器人、服务机器人、自主驾驶车辆、无人机等。它被广泛使用于机器人研究、教育和工业应用中。ROS的开源性质和活跃的社区使得开发人员能够共享经验、解决问题和推动ROS的不断发展和改进。

本文主要研究基于ros的vscode开发。

Part2插件安装

安装ROS、catkin_tool两个插件

Part3创建目录

mkdir -p ros_test/src
cd ros_test/
catkin_make

之后整个ros目录就会创建完成

Part4创建功能包

1步骤一：ctrl+shift+p

输入roshello

2步骤二：添加依赖包

这里在步骤一之后，的页面输入下面的依赖包

roscpp rospy

3步骤三：添加roshello

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
using namespace std;

#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"

int main(int argc, char** argv)
{
 ros::init(argc, argv, "talker");
 ros::NodeHandle n;
 ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<std_msgs::String>("chatter", 1000);
 ros::Rate loop_rate(10);
 int count = 0;
 while(ros::ok())
 {
  std_msgs::String msg;
  std::stringstream ss;
  ss << "hello world " << count;
  msg.data = ss.str();
  ROS_INFO("%s", msg.data.c_str());
  chatter_pub.publish(msg);
  ros::spinOnce();
  loop_rate.sleep();
  count++;
 }
 return 0;
}

4步骤五：配置CMakeLists

需要修改地方，其他保持默认

include_directories(
  include
  ${catkin_INCLUDE_DIRS}
)

add_executable(${PROJECT_NAME}_node src/roshello_node.cpp)

target_link_libraries(${PROJECT_NAME}_node
  ${catkin_LIBRARIES}
)

5步骤六：编译

按住Ctrl+Shift+B编译该程序，就可以看到与catkin_make一样的编译过程

6步骤七：调试节点

添加launch.json文件 需要将program里面需要调试的包进行修改 这里只需要将program修改为自己的节点名称

{
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "name": "ROS: Launch",
            "type": "cppdbg",
            "request": "launch",
            "program": "${workspaceFolder}/devel/lib/roshello/roshello_node",
            "args": [],
            "stopAtEntry": false,
            "cwd": "${workspaceFolder}",
            "environment": [],
            "externalConsole": false,
            "MIMode": "gdb",
            "miDebuggerPath": "gdb",
            "preLaunchTask": "build",
            "postDebugTask": "clean"
        }
    ]
}

配置调试任务tasks.json 这里需要在args中将roshello修改为之前创建的包名称，其他保持默认

{
    "version": "2.0.0",
    "tasks": [
        {
            "label": "build",
            "type": "shell",
            "command": "catkin_make",
            "args": [
                "--pkg",
                "roshello",
                "--cmake-args",
                "-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug"
            ],
            "group": {
                "kind": "build",
                "isDefault": true
            },
            "problemMatcher": "$catkin-gcc",
            "presentation": {
                "reveal": "silent",
                "panel": "shared"
            }
        },
        {
            "label": "clean",
            "type": "shell",
            "command": "catkin clean -y",
            "presentation": {
                "reveal": "silent",
                "panel": "shared"
            }
        }
    ]
}

另外，还需要增加一下环境变量，命令如下，这样才可以编译通过 追加环境变量

echo "source /opt/ros/noetic/setup.bash" >> ~/.bashrc

7vscode进行调试

运行rosmaster

roscore

订阅节点

rostopic echo /chatter

之后F5调试即可

Part5总结

本文主要记录了使用vscode进行ros开发调试的步骤。