ROS系统架构及概念
ROS系统主要的构架：文件系统，计算图集，开源社区。
2.1ROS文件系统级
综合功能包（含有多个功能包，综合功能包清单），功能包（含有功能包清单（.xml文件），消息类型（msg），服务类型(srv)，src(代码)）。
2.1.1工作空间
工作空间：一个包含功能包、可编译源文件或编译包的文件夹。
工作空间主要包括：源文件空间，编译空间，开发空间。
源文件空间：在src文件夹里，放置了功能包、项目、克隆包等。重要文件夹CMakeList.txt，当你在工作空间中配置功能包时，src文件夹CMakeList.txt调用CMake。这个文件通过命令catkin_init_workspace创建。
编译空间：在build文件夹里，CMake和catkin为功能包和项目保持缓存信息、配置和其他中间文件。
开发空间：devel文件夹用来保存编译后的程序。
在ROS配置的编译空间目录中，可以用以下两个命令来编辑可执行文件：
1.$ cmake packageToBuild/ $ make 2.$ cd workspace $ catkin_makso
2.1.2功能包
功能包是一种特定的文件结构和文件组合，结构为：
1.include/package_name/:此目录包含了你需要的库的头文件
2.msg/:非标准信息放置位置。
3.scripts/:包括了Bash、Python或者任何其它脚本文件的可执行文件。
4.src/:储存源文件的地方。
5.srv/:表示服务类型。
6.CMakeList.txt:CMake的生成文件。
7.package.xml:这是功能包清单。
创建、修改或使用功能包的命令：
1.rospack:查找工作空间。2.catkin_create_pkg 创建新的功能包。3.catkin_make 编译工作空间。4.rosdep 安装功能包的依赖项。5.rqt_dep:查看包的依赖关系图。
文件夹和功能包直接移动文件的相关命令：
roscd 更改目录 rosed 编辑文件 roscp 复制文件 rosd 列出功能包的目录 rosls 列出功能包小的文件。
综合功能包：只有一个文件的特定包，它是package.xml。
2.1.3消息
消息类型描述语言来描述ROS节点发布的数据值。消息类型具备两个主要部分：字段和常量。字段定义了要在消息中传输的数据类型，穿了用于定义字段的名称。 文件的后缀为.msg
msg文件示例：int32 id ；float32 vel
ROS消息中有一个特殊数据类型是报文头，主要用于添加时间戳、坐标位置等。
ROS处理消息的命令：rosmsg 输出消息定义信息，并可以找到使用该消息类型的源文件。
2.1.4 服务
服务的描述存储在功能包的srv/子目录下.srv文件中。
2.2 理解ROS计算图级
节点：主要的计算执行进程。如果你想要一个可以与其他节点进行交互的进程，那么你需要创建一个节点，并将此节点连接到ROS网络。
消息：节点通过消息完成彼此的沟通。消息包含一个节点发送到其他节点的信息数据。
主题：每个消息都必须有一个名称来被ROS网络路由。每个消息都要发送到相应的主题。当一个节点发送数据时，我们就说该节点向主题发布消息。节点可以通过订阅某个主题，接收来自其他节点的消息。主题的名称必须独一无二。
服务：服务可以允许我们直接与某个节点进行交互。服务的名称唯一。
2.2.1 节点
处理节点的工具：
rosnode info NODE 输出当前节点信息
rosnode kill NODE 结束当前运行节点进程或发送给定信号
rosnode list 列出当前活动节点
rosnode machine hostname 列出某一特定计算机上运行的节点或列出主机的名称。
rosnode ping NODE 测试节点间的连通性。
rosnode cleanup 将无法访问节点的注册信息删除。
改变主题名称：$ rosrun book_tutorials tutorialx topic1:=/levell/topic1 此命令将主题的名称topic1改成了/levell/topic1
更改节点中的参数：$ rosrun book_tutorials tutorialx _param:=9.0 参数设置成了浮点数9.0
2.2.2 主题
每个主题都是强类型，发布到主题上的消息必须与主题的ROS消息类型相匹配，并且节点只能接收类型匹配的消息。节点要想订阅主题，就必须具有相同的消息类型。
主题操作工具：
rostopic bw/topic 显示主题所使用的带宽。
rostopic echo/topic 将消息输出到屏幕。
rostopic find message_type 按照类型查找主题。
rostopic hz/topic 显示主题的发布频率。
rostopic info/topic 输出活动主题、发布的主题、主题订阅者和服务的信息。
rostopic list 输出活动主题的列表
rostopic pub/topic type args 将数据发布到主题。它允许我们直接从命令行中对任意主题创建和数据发布
2.2.3 服务
当你需要直接与节点通信并获得应答时，将无法通过主题实现，而需要使用服务。服务类型是功能包名称和.srv文件名称的组合。例如chapter2_tutorials/srv/chapter2_srv1.srv文件的服务类型是chapter2_tutorials/chapter2_srv1。
服务的操作工具： rosservice call/service args 根据命令行参数调用服务。
rosservice find msg-type 根据服务类型查询服务。
rosservice info/service 输出服务信息。
rosservice list 输出活动服务清单。
rosservice type/service 输出服务类型。
rosservice uri/service 输出服务的ROSRPC URI
2.2.4 消息
消息的命名方式：功能包名称/.msg文件名称。例如，std_msgs/msg/String.msg的消息类型是std_msgs/String。
消息的操作工具：
rosmsg show 显示一条消息的字段。
rosmsg list 列出所有消息。
rosmsg package 列出功能包的所有消息。
rosmsg packages 列出所有具有该消息的功能包。
rosmsg users 搜索使用该消息类型的代码文件。
rosmsg md5 显示一条消息的MD5求和结果。
2.2.5 消息记录包
消息记录包是由ROS创建的一组文件。它使用.bag格式保存消息、主题、服务、和其他ROS数据信息。
2.2.6 节点管理器(ROS Master)
ROS节点管理器向ROS系统中其他节点提供命名和注册服务。节点管理器的作用是使ROS节点之间能够相互查找。
2.3 系统试用练习
2.3.1 文件系统导览
$ rospack find turtlesim //获得功能包turtlesim的路径
$ rosstack find ros_comm //获得综合功能包ros_comm的路径
$ rosls turtlesim //获得功能包下面的文件列表
2.3.2 创建工作空间
$ echo $ROS_PACKAGE_PATH //查看ROS正在使用的工作空间
创建工作空间：
$ mkdir -p ~/dev/catkin_ws/src //建空文件夹
$ cd ~/dev/catkin_ws/src
$ catkin_init_workspace //初始化工作空间，创建CMakelist.txt 文件
$ cd ~/dev/catkin_ws
$ catkin_make //编译工作空间
$ source devel/setup.bash //完成配置，从新加载setup.bash 文件。
2.3.3 创建ROS功能包和综合功能包
使用以下命令在之前建立的工作空间创建新的功能包：
$ cd ~/dev/catkin_ws/src
$ catkin_craete_pkg chapter2_tutorials std_msgs roscpp //此命令格式包括了功能包的名称和依赖项
对功能包操作的相关命令：
rospack profile //通知新添加的内容
rospack find chapter2_tutorials //查找路径
rospack depends chapter2_tutorials //查看依赖关系
2.3.4 编译ROS功能包
$ cd ~/dev/catkin_ws/
$ catkin_make //必须在工作空间文件夹里运行catkin_make命令
2.3.5 使用ROS节点 2.3.6 主题与节点交互 2.3.7 使用服务 （略）
2.3.8 使用参数服务器
参数服务器用于存储所有节点均可访问的共享数据。
操作命令：
rosparam set parameter value 设置参数值
rosparam get paraeter 获取参数值
rosparam load file 从文件加载参数
rosparam dump file 将参数保存到一个文件
rosparam delete parameter 删除参数
rosparam list 列出所有参数名
