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ROS2学习笔记|创建工作空间并打印文件内容

ai 2025/5/9 11:27:46

一，创建 ROS 2 工作空间

创建工作空间目录及src子目录：
```
mkdir -p ~/ros2_ws/src
cd ~/ros2_ws
```
解释：mkdir -p命令用于创建目录，如果目录已存在则不报错。这里创建了名为ros2_ws的工作空间目录，并进入该目录，src目录用于存放功能包源代码。
初始化工作空间（首次编译时会自动初始化）
```
colcon build
```
解释：colcon build命令用于编译工作空间，首次执行时会自动初始化工作空间，创建编译所需的文件和目录。编译完成后会生成build目录（存放中间编译文件）、install目录（存放安装后的文件，包括可执行文件、库文件等）和log目录（存放编译日志）。
设置工作空间环境变量：
```
source install/setup.bash
```
解释：该命令让系统识别工作空间中的功能包和节点等资源。为方便每次打开新终端自动设置，可将其添加到.bashrc文件：
```
echo "source ~/ros2_ws/install/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
```

二、创建功能包

进入src目录：
```
cd ~/ros2_ws/src
```
创建 Python 功能包：
```
ros2 pkg create --build-type ament_python demo_python_topic --dependencies rclpy
```
解释：ros2 pkg create用于创建功能包，--build-type ament_python指定使用 Python 构建类型，demo_python_topic是功能包名称，--dependencies rclpy表示该功能包依赖 ROS 2 的 Python 客户端库rclpy。
目录结构说明：创建完成后，src目录下会生成demo_python_topic功能包目录，包含以下重要文件：package.xml：记录功能包的元信息，如名称、版本、依赖等。setup.py：用于配置功能包的构建和安装，包括定义可执行文件的入口点等。demo_python_topic目录：存放 Python 源代码文件。

三、编写代码实现文件内容打印

进入功能包的 Python 代码目录

cd ~/ros2_ws/src/demo_python_topic/demo_python_topic

创建 Python 脚本文件（如novel_pub_node.py），内容如下：

import rclpy
from rclpy.node import Node
import osclass NovelPubNode(Node):def __init__(self, node_name):super().__init__(node_name)self.get_logger().info(f'{node_name},启动!')def print_novel_from_file(self):# 直接指定工作空间根目录workspace_dir = '/home/elf/chapt3/topic_ws'file_path = os.path.join(workspace_dir, 'novel1.txt')self.get_logger().info(f"尝试打开文件: {file_path}")try:with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as file:content = file.read()self.get_logger().info('开始打印小说内容：')self.get_logger().info(content)except FileNotFoundError:self.get_logger().error('未找到 novel1.txt 文件，请检查文件是否存在。')except Exception as e:self.get_logger().error(f'读取文件时出现错误：{e}')def main():rclpy.init()node = NovelPubNode('novel_pub')node.print_novel_from_file()# 打印完文件内容后，手动销毁节点并关闭rclpynode.destroy_node()rclpy.shutdown()if __name__ == "__main__":main()

解释：导入rclpy库用于 ROS 2 Python 开发，Node类用于创建节点，os库用于文件路径操作。 NovelPubNode类继承自Node，在构造函数中初始化节点并输出启动信息。print_novel_from_file方法用于读取指定文件内容，其中workspace_dir需根据实际工作空间路径设置，os.path.join用于拼接路径。通过try-except捕获文件读取过程中的异常。main函数初始化 ROS 2，创建节点实例，调用文件读取方法，最后销毁节点并关闭 ROS 2 环境。

赋予脚本可执行权限：
```
chmod +x novel_pub_node.py
```
解释：该命令为novel_pub_node.py脚本添加可执行权限，确保 ROS 2 能运行该脚本。

四、配置`setup.py`文件

打开~/ros2_ws/src/demo_python_topic/setup.py文件，在entry_points部分添加以下内容：
```
'console_scripts': ['novel_pub_node = demo_python_topic.novel_pub_node:main',
],
```
解释：console_scripts用于定义命令行可执行脚本，novel_pub_node是运行节点时使用的名称，demo_python_topic.novel_pub_node指定功能包和脚本文件名（不含.py后缀），:main表示脚本中的主函数。

五、编译工作空间

cd ~/ros2_ws
colcon build

解释：重新编译工作空间，使新添加或修改的代码生效。编译过程中会根据setup.py和package.xml文件配置生成可执行文件等。

六、运行节点

确保已设置工作空间环境变量
```
source install/setup.bash
```
运行节点
```
ros2 run demo_python_topic novel_pub_node
```
解释：ros2 run命令用于运行 ROS 2 节点，demo_python_topic是功能包名称，novel_pub_node是在setup.py中配置的节点名称。运行后，节点将读取并打印novel1.txt文件内容。

如果在运行过程中遇到问题，可参考以下常见问题排查：
未找到可执行文件：检查setup.py文件中entry_points配置是否正确，脚本是否有可执行权限，重新编译工作空间。
文件未找到错误：确认文件路径是否正确，文件是否存在，文件权限是否可读。
环境变量问题：确保 ROS 2 和工作空间的环境变量已正确设置，可尝试重新设置或添加到.bashrc文件