【ROS入门】创建工作空间与功能包

[软件部-陈奕铿]

文章结构

• 工作空间文件结构
• 创建工作空间流程
• 创建工作空间
• 编译工作空间
• 设置环境变量/创建功能包
• 创建功能包
• 编译功能包
• 检查环境变量

工作空间文件结构

工作空间(workspace)是一个存放工程开发相关文件的文件夹，类似于在windows中使用IDE创建的工程。主要分为以下四个文件夹：

• src： 代码空间（Source Space）：用于放置功能包，包括代码和配置文件
• build： 编译空间（Build Space）：用于放置在编译过程中产生的中间文件
• devel： 开发空间（Development Space）：用于放置编译生成的一些可执行文件、库和脚本
• install： 安装空间（Install Space）

创建工作空间流程

创建工作空间

$ mkdir -p ~/catkin_ws/src
$ cd ~/catkin_ws/src
$ catkin_init_workspace

步骤如下：

1.在主文件夹打开终端

$ mkdir catkin_ws

2.在主文件夹下创建catkin_ws文件夹

$ cd catkin_ws/

3.在catkin_ws文件夹中创建src文件夹，用于放置功能包和源码

$ mkdir src

4.在src文件夹中初始化当前文件夹，将其属性变成ros workspace。可以看到src中产生了一个txt文件，说明当前路径是一个ros的工作空间了。

$ cd src
$ catkin_init_workspace

编译工作空间

$ cd ~/catkin_ws/
$ catkin_make

步骤如下：

1.切换到工作空间的根目录

$ cd..

2.输入编译命令

$ catkin_make

这个命令是ROS中catkin这个编译工具所提供的编译器指令。通过该指令可以编译src下面所有功能包的源码，然后根据配置来编译。其结果会放在devel和install中。可以由下图看出，在执行编译之后，出现了devel（开发空间）和build（编译空间）两个文件夹。但是并没有出现install这个文件夹，同时从日志中也可发现并无代码相关的记录，说明并没有进行真正的编译。

3.因此还需要完成最后一步：

$ catkin_make install

此时生成了install的文件夹，里面会放置最终编译生成的可执行文件。

设置环境变量/创建功能包

在创建代码的时候一定要创建一个功能包。功能包是放置ROS源码中的最小单元，即所有源码全部都必须放到功能包里面，不可直接放在src下去编译。创建功能包指令如下：

$ catkin_create_pkg <package_name> [depend1][depend2][depend3]

package_name： 功能包的名字
depend： 依赖，可以依赖其他的功能包

创建功能包

$ cd src/
$ catkin_create_pkg test_pkg roscpp rospy std_msgs

可以看到src中已经创建了一个test_pkg的功能包。

打开之后会发现里面有这样一系列文件和文件夹。其中src用于放置功能包的代码，例如cpp文件、py文件。include用于放置头文件。剩余的CMakeLists和package文件是每个功能包都必须要存在的两个文件
，标志着这个文件夹是功能包的属性。

注意： 在同一个工作空间下，不允许存在同名功能包；不同工作空间下，允许存在同名功能包。

编译功能包

$ cd ..
$ catkin_make

如果想要运行功能包中的某一个程序的话，需要先设置一下工作空间的环境变量

$ source devel/setup.bash

这个文件是针对catkin_ws工作空间的一个环境变量设置。只有设置这个环境变量之后，才能让系统找到这个工作空间，以及对应的功能包。

检查环境变量

$ echo $ROS_PACKAGE_PATH

ROS_PACKAGE_PATH是ROS本身的环境变量，它会通过这个环境变量来查找所有ROS功能包的路径。所以只有设置这个工作空间的setup.bash之后，PATH里头才会包含该工作空间的路径。