• 安裝必要小工具

可以使用以下命令來安裝一些工具以方便我們后續(xù)構(gòu)建項(xiàng)目。

sudo apt-get install python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential

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測(cè)試小烏龜項(xiàng)目

小烏龜項(xiàng)目是內(nèi)置在ROS系統(tǒng)中的用于測(cè)試的項(xiàng)目，此項(xiàng)目中同時(shí)用到了發(fā)布者-訂閱者消息模式和客戶端-服務(wù)端消息模式。

• 啟動(dòng)Master Server

首先，若還記得之前在”物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議——MQTT與ROS”一文中提到的消息代理的概念，對(duì)于ROS系統(tǒng)，不論是使用了哪種消息模式都需要啟動(dòng)一個(gè)消息代理用于將消息分發(fā)到合適的消息接收端。

那么，我們需要使用roscore啟動(dòng)一個(gè)主服務(wù)器以充當(dāng)master server。

這里我們做以下幾點(diǎn)補(bǔ)充說明：

1. roscore會(huì)默認(rèn)將計(jì)算機(jī)名作為主服務(wù)器的host，此時(shí)，ROS系統(tǒng)僅能用于本地測(cè)試。
2. 可以使用環(huán)境變量來控制roscore的啟動(dòng)行為，其中，最重要的三個(gè)環(huán)境變量是：

ROS_ROOT：此環(huán)境變量必須指向ROS環(huán)境的安裝位置，當(dāng)系統(tǒng)中安裝了多個(gè)版本的ROS軟件包時(shí)，需要使用此環(huán)境變量進(jìn)行手動(dòng)指定。(默認(rèn)值：/opt/ros/melodic/share/ros)

ROS_MASTER_URI：此環(huán)境變量必須指向ROS主服務(wù)器的完整地址，當(dāng)我們想把主服務(wù)器暴露在網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，需要使用此環(huán)境變量進(jìn)行手動(dòng)指定。(默認(rèn)值：(空)，建議值：http://0.0.0.0:11311)

PYTHONPATH：此環(huán)境變量必須指向ROS系統(tǒng)所使用的Python環(huán)境位置，由于ROS系統(tǒng)底層的部分模塊需要依賴Python，因此盡管我們可以使用其他語言構(gòu)建項(xiàng)目，但是為了保證運(yùn)行無誤必須配置Python環(huán)境，ROS系統(tǒng)安裝時(shí)已經(jīng)默認(rèn)一并安裝了Python，當(dāng)我們需要更換時(shí)需要手動(dòng)指定。(默認(rèn)值：/opt/ros/melodic/lib/python2.7/dist-packages)

如果不使用&標(biāo)志符限定，默認(rèn)此服務(wù)將會(huì)在前臺(tái)運(yùn)行，在進(jìn)行接下來的測(cè)試時(shí)請(qǐng)務(wù)必不要關(guān)閉一開始的窗口。

• 啟動(dòng)node觀察器

現(xiàn)在我們可以使用rosnode這個(gè)小工具來查看目前的ROS系統(tǒng)中存在哪些節(jié)點(diǎn)

這個(gè)節(jié)點(diǎn)就是由消息代理啟動(dòng)的一個(gè)用于管理消息發(fā)送接收的節(jié)點(diǎn)，正如之前說過的，ROS系統(tǒng)與MQTT不同，他是一個(gè)高度集成的系統(tǒng)，同時(shí)支持兩種消息模式。那么，/rosout事實(shí)上就擁有了三種屬性：

訂閱者：/rosout可以作為訂閱者，訂閱若干其他節(jié)點(diǎn)，用于具有多播特性的Pub-Sub mode。

發(fā)布者：/rosout可以作為發(fā)布者，向其他若干節(jié)點(diǎn)發(fā)布消息，用于具有多播特性的Pub-Sub mode。

服務(wù)者：/rosout可以作為服務(wù)端，提供若干服務(wù)以供其他節(jié)點(diǎn)發(fā)起調(diào)用，用于具有單播特性的CS mode。

我們可以使用rosnode info命令去看到其所有的訂閱者、發(fā)布目標(biāo)以及服務(wù)列表，此外，還能看到此節(jié)點(diǎn)的位置以及PID。

??：在ROS系統(tǒng)中，為了最高效的利用資源，當(dāng)我們啟動(dòng)一個(gè)新節(jié)點(diǎn)時(shí)，默認(rèn)策略會(huì)使得主服務(wù)器隨機(jī)選擇一個(gè)可用端口進(jìn)行節(jié)點(diǎn)綁定，當(dāng)有其他節(jié)點(diǎn)想要鏈接此節(jié)點(diǎn)時(shí)只需要向消息代理詢問即可，這個(gè)策略盡管實(shí)現(xiàn)了空間解耦，但是阻礙了我們利用ROS系統(tǒng)進(jìn)行CTF競(jìng)賽的命題，因?yàn)闊o法動(dòng)態(tài)的進(jìn)行docker的端口映射，如果有讀者可以解決此問題，請(qǐng)?jiān)诒疚脑u(píng)論區(qū)發(fā)布評(píng)論，筆者在此感激不盡。

• 啟動(dòng)小烏龜節(jié)點(diǎn)【需要桌面環(huán)境】

接下來我們使用rosrun turtlesim turtlesim_node命令啟動(dòng)小烏龜節(jié)點(diǎn)

此時(shí)或許可以發(fā)現(xiàn)，每次啟動(dòng)小烏龜節(jié)點(diǎn)時(shí)，小烏龜?shù)钠つw都不相同，我們重新使用rosnode命令觀察節(jié)點(diǎn)

我們可以發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)：

• 小烏龜節(jié)點(diǎn)/turtlesim已經(jīng)對(duì)/rosout這個(gè)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生了訂閱關(guān)系。
• /turtlesim同樣提供了若干話題以及若干服務(wù)。

那么，如果我們不想用/turtlesim這個(gè)節(jié)點(diǎn)名，ROS系統(tǒng)事實(shí)上提供了自定義節(jié)點(diǎn)名稱的參數(shù)。

首先關(guān)閉小烏龜節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)的節(jié)點(diǎn)或者在小烏龜節(jié)點(diǎn)的終端使用Ctrl + C來終止，之后使用命令rosrun turtlesim turtlesim_node __name:=myturtle1啟動(dòng)，啟動(dòng)后再次查看node信息：

可以發(fā)現(xiàn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)的名字已經(jīng)改變了。