【自动驾驶】ROS中的重名问题：工作空间、节点、参数

功能包的重名

即工作空间的覆盖。
ROS 开发中，会自定义工作空间且自定义工作空间可以同时存在多个，可能会出现一种情况: 虽然特定工作空间内的功能包不能重名，但是自定义工作空间的功能包与内置的功能包可以重名或者不同的自定义的工作空间中也可以出现重名的功能包，那么调用该名称功能包时，会调用哪一个呢？比如：自定义工作空间A存在功能包 turtlesim，自定义工作空间B也存在功能包 turtlesim，当然系统内置空间也存在turtlesim，如果调用turtlesim包，会调用哪个工作空间中的呢？
0.新建工作空间A与工作空间B，两个工作空间中都创建功能包: turtlesim。

1.在 ~/.bashrc 文件下追加当前工作空间的 bash 格式如下:

source /home/用户/路径/工作空间A/devel/setup.bash
source /home/用户/路径/工作空间B/devel/setup.bash
Copy
2.新开命令行:source .bashrc加载环境变量

3.查看ROS环境环境变量echo $ROS_PACKAGE_PATH

结果:自定义工作空间B:自定义空间A:系统内置空间

4.调用命令:roscd turtlesim会进入自定义工作空间B

原因：
ROS 会解析 .bashrc 文件，并生成 ROS_PACKAGE_PATH ROS包路径，该变量中按照 .bashrc 中配置设置工作空间优先级，在设置时需要遵循一定的原则:ROS_PACKAGE_PATH 中的值，和 .bashrc 的配置顺序相反—>后配置的优先级更高，如果更改自定义空间A与自定义空间B的source顺序，那么调用时，将进入工作空间A。

当在 .bashrc 文件中 source 多个工作空间后，可能出现的情况，在 ROS PACKAGE PATH 中只包含两个工作空间，可以删除自定义工作空间的 build 与 devel 目录，重新 catkin_make，然后重新载入 .bashrc 文件，问题解决。

ROS节点名称重名

设置命名空间解决

语法: rosrun 包名 节点名 __ns:=新名称

rosrun turtlesim turtlesim_node __ns:=/xxx

rosnode list查看节点信息,显示结果:

/xxx/turtlesim

设置命名空间同时名称重映射
语法: rosrun 包名 节点名 __ns:=新名称 __name:=新名称

rosrun turtlesim turtlesim_node __ns:=/xxx __name:=tn

rosnode list查看节点信息,显示结果:

/xxx/tn

在launch设置命名空间

<launch><node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1" /><node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t2" /><node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1" ns="hello"/></launch>

输出：

/t1
/t2
/t1/hello

c++编码实现

节点启动时带别名，其实是名称后加时间戳：

ros::init(argc,argv,"jiedian1",ros::init_options::AnonymousName);

或命名空间

  std::map<std::string, std::string> map;map["__ns"] = "xxxx";ros::init(map,"jiedian1");

Ros话题重名处理

在 ROS 中节点终端，不同的节点之间通信都依赖于话题，话题名称也可能出现重复的情况，这种情况下，系统虽然不会抛出异常，但是可能导致订阅的消息非预期的，从而导致节点运行异常。这种情况下需要将两个节点的话题名称由相同修改为不同。

又或者，两个节点是可以通信的，两个节点之间使用了相同的消息类型，但是由于，话题名称不同，导致通信失败。这种情况下需要将两个节点的话题名称由不同修改为相同。

ROS中给出的解决策略与节点名称重命类似，也是使用名称重映射或为名称添加前缀。

在ROS中提供了一个比较好用的键盘控制功能包: ros-noetic-teleop-twist-keyboard，该功能包，可以控制机器人的运动，作用类似于乌龟的键盘控制节点，可以使用 sudo apt install ros-noetic-teleop-twist-keyboard 来安装该功能包，然后执行: rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py，在启动乌龟显示节点，不过此时前者不能控制乌龟运动，因为，二者使用的话题名称不同，前者使用的是 cmd_vel话题，后者使用的是 /turtle1/cmd_vel话题。需要将话题名称修改为一致，才能使用，如何实现？

启动时的话题重映射

1.方案1
将 teleop_twist_keyboard 节点的话题设置为/turtle1/cmd_vel

启动键盘控制节点:rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py /cmd_vel:=/turtle1/cmd_vel

启动乌龟显示节点: rosrun turtlesim turtlesim_node

二者可以实现正常通信

2.方案2
将乌龟显示节点的话题设置为 /cmd_vel

启动键盘控制节点:rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

启动乌龟显示节点: rosrun turtlesim turtlesim_node /turtle1/cmd_vel:=/cmd_vel

二者可以实现正常通信

使用launch文件完成话题重映射

<launch><node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1" /><node pkg="teleop_twist_keyboard" type="teleop_twist_keyboard.py" name="key"><remap from="/cmd_vel" to="/turtle1/cmd_vel" /></node>
</launch>

c++编码实现话题重映射

根据前缀不同，有全局、相对、和私有三种类型之分。

全局(参数名称直接参考ROS系统，与节点命名空间平级)
相对(参数名称参考的是节点的命名空间，与节点名称平级)
私有(参数名称参考节点名称，是节点名称的子级)

1.初始化节点设置一个节点名称

ros::init(argc,argv,“hello”)

2.设置不同类型的话题

3.启动节点时，传递一个 __ns:= xxx

全局名称

格式:以/开头的名称，和节点名称无关

比如:/xxx/yyy/zzz

示例1:ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>(“/chatter”,1000);

结果1:/chatter

示例2:ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>(“/chatter/money”,1000);

结果2:/chatter/money

相对名称

格式:非/开头的名称,参考命名空间(与节点名称平级)来确定话题名称

示例1:ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>(“chatter”,1000);

结果1:xxx/chatter

示例2:ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>(“chatter/money”,1000);

结果2:xxx/chatter/money

私有名称

格式:以~开头的名称

示例1:

ros::NodeHandle nh(“~”);

ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>(“chatter”,1000);

结果1:/xxx/hello/chatter

示例2:

ros::NodeHandle nh(“~”);

ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>(“chatter/money”,1000);

结果2:/xxx/hello/chatter/money

PS:当使用~,而话题名称有时/开头时，那么话题名称是绝对的

示例3:

ros::NodeHandle nh(“~”);

ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>(“/chatter/money”,1000);

结果3:/chatter/money

ROS参数设置

启动节点时设置

启动乌龟显示节点，并设置参数 A = 100

rosrun turtlesim turtlesim_node _A:=100

rosparam list查看节点信息,显示结果:

/turtlesim/A

也就是该参数是属于包的。

launch文件进行设置

<launch><param name="p1" value="100" /><node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1"><param name="p2" value="100" /></node></launch>

最终运行结果：

/p1
/t1/p1

使用c++编码进行设置

ros::param::set("/set_A",100); //全局,和命名空间以及节点名称无关
ros::param::set("set_B",100); //相对,参考命名空间
ros::param::set("~set_C",100); //私有,参考命名空间与节点名称

得到：

/set_A
/xxx/set_B
/xxx/yyy/set_C

或者：

ros::NodeHandle nh;
nh.setParam("/nh_A",100); //全局,和命名空间以及节点名称无关nh.setParam("nh_B",100); //相对,参考命名空间ros::NodeHandle nh_private("~");
nh_private.setParam("nh_C",100);//私有,参考命名空间与节点名称

得到：

/nh_A
/xxx/nh_B
/xxx/yyy/nh_C