跳转至

功能包：开发过程的大本营

在下载的教程代码中，大家可以看到有很多不同名称的文件夹，这些在ROS2并不是普通的文件夹，而是叫做功能包。

每个机器人可能有很多功能，比如移动控制、视觉感知、自主导航等，如果我们把这些功能的源码都放到一起当然也是可以的，但是当我们想把其中某些功能分享给别人时，就会发现代码都混合到了一起，很难拆分出来。

image-20220606103223675

举个例子，我们手上有很多红豆、绿豆、黄豆，假设都放在一个袋子里，如果只想把黄豆都拿出来，是不是得在五颜六色的豆子里一颗一颗都找出来，数量越多，你就越头疼；如果我们把不同颜色的豆子放在不同的三个袋子里，需要拿出某种豆子的时候，不就立刻可以找出来了么。

功能包就是这个原理，我们把不同功能的代码划分到不同的功能包中，尽量降低他们之间的耦合关系，当需要在ROS社区中分享给别人的时候，只需要说明这个功能包该如何使用，别人很快就可以用起来了。

所以功能包的机制，是提高ROS中软件复用率的重要方法之一。

创建功能包

如何在ROS2中创建一个功能包呢？我们可以使用这个指令：

$ ros2 pkg create --build-type <build-type> <package_name>

ros2命令中：

  • pkg：表示功能包相关的功能；
  • create：表示创建功能包；
  • build-type：表示新创建的功能包是C++还是Python的，如果使用C++或者C，那这里就跟ament_cmake，如果使用Python，就跟ament_python；
  • package_name：新建功能包的名字。

比如在终端中分别创建C++和Python版本的功能包：

$ cd ~/dev_ws/src
$ ros2 pkg create --build-type ament_cmake learning_pkg_c               # C++
$ ros2 pkg create --build-type ament_python learning_pkg_python # Python

编译功能包

在创建好的功能包中，我们可以继续完成代码的编写，之后需要编译和配置环境变量，才能正常运行：

$ cd ~/dev_ws
$ colcon build   # 编译工作空间所有功能包
$ source install/local_setup.bash

功能包的结构

功能包并不是普通的文件夹，那如何判断一个文件夹是否是功能包呢？我们来分析下刚才新创建两个功能包的结构。

C++功能包

首先看下C++类型的功能包，其中必然存在两个文件：package.xml和CMakerLists.txt。

image-20220524112122164

package.xml文件的主要内容如下，包含功能包的版权描述，和各种依赖的声明。

image-20220524112141298

CMakeLists.txt文件是编译规则，C++代码需要编译才能运行，所以必须要在该文件中设置如何编译，使用CMake语法。

image-20220524112132626

Python功能包

C++功能包需要将源码编译成可执行文件，但是Python语言是解析型的，不需要编译，所以会有一些不同，但也会有这两个文件：package.xml和setup.py。

image-20220524112228806

package.xml文件的主要内容和C++版本功能包一样，包含功能包的版权描述，和各种依赖的声明。

image-20220524112246102

setup.py文件里边也包含一些版权信息，除此之外，还有“entry_points”配置的程序入口，在后续编程讲解中，我们会给大家介绍如何使用。

image-20220524112235574

参考链接

https://docs.ros.org/en/humble/Tutorials/Workspace/Creating-A-Workspace.html

https://docs.ros.org/en/humble/Tutorials/Creating-Your-First-ROS2-Package.html

图片1