A. ROS（机器人操作系统)
现在还只是个草稿，后面会陆续更新改正，保证大家一看就会，绝对不废
只是帮助大家理解，很多知识点只是类比推理，是有错误的，哈哈，勿喷
蛮多人在学习ROS的时候，其实还是不太理解什么是ROS，为什么要去ROS，以及怎么样去学习ROS，我大二的时候开始接触到ROS，也经历过比较痛苦的一段时间，所以希望用这篇文章来帮助大家对ROS有一个较好的理解。
首先我们抛开ROS来说，如果我们要写一个程序，程序需要完成特定的功能，就拿C语言中的加法函数来说吧。我们定义了一个加法函数，输入两个整数最后返回两个整数的和，然后定义完函数以后，在main（）函数里调用这个加法函数，就可以在键盘上输入两个整数，然后计算两个整数的和了。
那么问题来了 如果我要在别的程序需要使用加法函数所返回的值，应该怎么做呢？
一种方式 定义一个全局变量，将加法函数返回的值赋给这个全局变量，那么在一个工程文件下的程序都可以使用这个全局变量了，这就达到了其他程序使用这个变量的目的了
那么问题又来了，如果不是在同一个工程目录下的程序，要怎么样才能使用到这个加法函数的返回值呢？
一种方式 将第一个程序的加法返回值写到一个文档中，然后其他程序去读这个文件，这样也可以达到使用这个数据的目的了
上面的例子，想给大家传递的知识点就是 我们在写程序的时候，大多数人是只有一个main（）函数的，也就是只有一个可执行文件，那么问题就来了，要是不同的main()函数之间需要相互使用对方的数据，那应该怎么办呢，这就引申出了程序与程序之间到交流问题，也就是通信问题。这也是ROS里面我个人觉得必须首先要搞清楚的问题。大家先理解到这个地方，然后往下看。
开始进入主题 到底什么是ROS,ROS就是Robot Operating System 的缩写，这大家都知道，对吧，翻译成中文也就是机器人操作系统，可是除了这个大家对操作系统是什么大家有了解过么，为什么需要操作系统，也就是操作系统能干什么，大家有简单的了解过么
操作系统（先空白，后面再填坑）
在了解操作系统以后，我们就可以开始分析我们的机器人操作系统了，话不多说，先放狗，不不不，先放图：
我们知道，操作系统本身也是一个软件，但是他的特殊之处在于能够完成对硬件的调配，而其他的应用软件，比如网易云，他如果想放歌，他需要打开播放器，是得需要操作系统去完成的，它本身没有这个能力去直接打开播放器，而是对操作系统说，大哥，能不能帮我打开一下播放器，求求你了，哈哈。
我们也知道，在win上安装了许许多多的软件，向上面的solidworks(三维制图软件)，matalab（数据计算软件） QQ(聊天软件) 网易云 （听歌软件） 腾讯视频（播放软件）......
那么问题又来了 你能让你的扣扣去跟网易云说 我想听歌，然后网易云就会打开播放么，当然你要是杠杆定理学得好，那我认了，哈哈，大多数人是应该是觉得这应该不可以，因为扣扣怎么跟网易云通信嘛，对吧。
所以我们安装在win上的各个软件只负责自己的问题，不会跟其他的软件有过多的交流。
哈哈，所以我有了一个大胆的想法，让我的电脑同时登录3个扣扣，那么这三个扣扣总该可以相互发消息了吧，没错，这就是我想要讲的东西，我只在我的电脑上安装三个软件 也就是3个扣扣软件，他们肯定是可以相互交流的。因为他们是同一类软件。
是的，ROS也是这么干的，在ROS上也安装了向扣扣这样的可执行程序，只不过在ROS中换了个说法，可执行程序叫做节点，这应该不拿理解吧。要记住在ROS上安装了许许多多的软件哦，也就是许许多多的可执行程序，也就是许许多多的节点，如果你现在理解了节点是什么了，那么恭喜你，已经迈出了一小步了，你说巧不巧，安装在ROS上的这些程序，它还可以相互通信，也就是相互交流，哈哈。
好了，理解到这一步呢就理解了节点是个什么东西了。
下面又开始了一个新的例子，我们的手机上有一个扣扣，我们需要和其他人聊天对吧，那么你知道你要和别人聊天需要先做什么么，你肯定说，登录账号加好友啊，不对的，首先要做的就是把腾讯的服务器打开，不然你登录不上去的，也就是说，腾讯的服务器不打开，你是登录不上扣扣的，只不过这一步不是我们操作的，人家的服务器他已经给我门打开了，然后我们再登录扣扣，想一下，我们在登录的时候，做了什么，对吧，大家都知道，我们也就是输入账号密码就可以登录了吧对吧，这个过程呢就是向腾讯的服务器注册自己的信息，告诉腾讯服务器，我上线了，然后腾讯服务器就把你加入到注册表中，里面包含了你的一些信息，你想要和别人连天，那么别人是不是也要跟你一样，也要先登录，过程和你的一样，所以这个时候，腾讯服务器那边是已经有了你和你想要聊天的对象的一些信息的，比如ip地址之类的东西，这样，你想发消息给你的朋友（后面再填坑）
类比一下 服务器 就相当于ROS里面的ros master
只不过这个rosmaster需要我们自己开启而已。
事实上，ros并不是一个操作系统，他并不能直接运行在硬件之上，只不过他把硬件做了一个给操作系统的接口 和网易云一样 网易云大不了就使用一个喇叭呗，只不过ros使用了太多的硬件，比如激光雷达，相机，编码器，imu等等。
因此ROS本身也就是一个软件，和qq一样，运行在操作系统之上，所不同的是，在ROS上又可以安装许许多多的同类软件，这些安装在ROS上的程序(节点)之间可以按照ROS所规定的通讯机制进行相互交流通讯。比如激光雷达节点（程序）通过ROS提供的接口，让操作系统把激光数据传上来，交给建图所需要的Gmapping节点使用，然后Gmaping节点把所构建的地图给move_base节点使用，move_base节点的输入是一个速度和角度的命令，先由move_base下发给ros，然后ros下发给操作系统，然后操作系统调用硬件，在这里是电机，让电机按照ROS下发的速度的角速度进行运动.
大家应该会有一点点理解了吧
总结下 就是ros是一个类似于win上的一个软件，但是这个软件上又安装了很多软件，在ros上安装的这些软件可以相互通信，然后可以借助ROS,去调用操作系统去调用硬件。
这就是为什么我们每次想要聊天的时候，需要先打开qq这个软件，也就是我们想要用ROS的时候，先运行roscore这个命令打开ROS了吧
接下来是
ros中的通讯方式
ros中的一些工具
ros中的一些已经有了的功能包（算法）
慢慢写，不着急
B. ROS_安装一个第三方仿真软件包——机器人模拟世界
安装依赖：
过程图：
注意：以上命令非常重要，缺少依赖将导致软件包无法正常编译和运行。
在开始编译之前，需要确保Gazebo在7.0版本以上
接着回到catkin_ws下编译:
过程图：
过程图：
首先需要解决一个问题，不然待会儿运行时会闪退：
下面是运行过程图（是的，一开始可能会遇到一个报错 [robot_spawn.launch] is neither a launch file in package [robot_sim_demo] nor is [robot_sim_demo] a launch file name The traceback for the exception was written to the log file ，然而下面的过程图已经是从报错到解决报错成功运行的过程了）：
再打开一个终端，输入以下命令，用键盘控制机器人移动,聚焦控制程序窗口，按下i、j、l等按键，控制机器人移动：
过程图如下，记得运行前要刷新环境，或者用上面的方法把刷新命令添加到脚本：
呐，对比上图，我把它移到了简介牌的右边：
C. 如何使用 sdk交叉编译ros
使用ros_qtc_plugin插件新建项目
使用插件新建项目Import ROS
Workspace选项仅新建工作空间导入现工作空间新建文件ROS面Package、Basic
Node等选项创建package节点、launch文件、urdf文件等
现我创建新catkin工作空间,并且面创建package
1、新建项目
文件——新建文件或项目选择Import ROS Workspace——choose图
填写catkin工作空间名字位置图
我Namecatkin工作空间文件夹名字相同（同）名catkin_new选择浏览——创建文件夹创建名catkin_new文件夹图按车再选择打
现框询问新建工作空间未初始化否执行初始化我选择yes
相于执行catkin_init_workspace命令使工作空间初始化
点击Generate Project File再点击步
项目管理步骤配置版本控制系统我选择完图
建工作空间catkin_new空图
2、创建package
接我工作空间创建新package
catkin_new面src右键单击选择添加新文件图
选择ROS——package——choose
填写package名字test1
填写作者(Authors)维护者(Maintainers)Qt环境部没配置文支持请要用文否则新建package或者新建package面package.xml空文件
DependenciesCatkin栏填写依赖通用C++写节点需要添加roscpp依赖
图
点击完
3、添加新节点
目前package空没任何节点
我test1src文件夹右键单击选择添加新文件
选择ROS——Basic Node——choose创建节点新建.cpp文件
节点名称写node1则名node1.cpp源文件
用ROS模板新建node1.cpp源文件图自Hello World程序
4、编译节点
让编译执行文件我需要编辑test1makefile图
test1CMakeLists.txt加面几行意思node1.cpp编译名node1节点
add_executable(node1 src/node1.cpp)
target_link_libraries(node1
${catkin_LIBRARIES}
)
D. ROS 工作空间、package 及 catkin 编译系统
本文内容都可以在 ROS 官网 wiki （ http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials ）中找到，作者只是根据自己的理解重新阐述了其中的某些内容，或许能帮助读者更好的理解 ROS 系统中的一些概念。首先保证 ROS 已经正确安装了。安装方式可以参考 本博客的另一篇文章 。
简单地说，ROS workspace （工作空间）就是统一存放 ROS 文件的地方，比如一个项目的所有 ROS 文件最好都放在一个 workspace 中，便于统一管理、编译和调用。
catkin 是目前 ROS 的编译系统，自 ROS Groovy 版本开始使用，取代了之前的 rosbuild 编译系统。
ROS workspace 中可以包含若干 ROS package，每个 package 内部包含实现某些特定功能的文件。
其中，~ 表示当前用户的 home 目录， -p （parent）参数可以创建某个文件夹和它的父文件夹，也就是两层的路径。这里 workspace 的名字是 catkin_ws，这个名字可以按照自己项目的内容设定，但是 src 这个文件夹的名字是固定的。
初始化工作空间。这里 src 就是以后存放 ROS 源文件的地方。上述命令之后，会在 src 目录下产生 CMakeLists.txt 文件，这实际上是一个链接到ROS 安装目录下的 /opt/ros/kinetic/share/catkin/cmake/toplevel.cmake 一个超链接文件，对工作空间做了一些初始设置。不用去管它，也不要随便修改它。
会一次性编译 src 文件夹中的所有源文件，同时生成 devel 和 build 两个文件夹。
实际上，catkin_make 这个命令并没有特别神奇的地方，它只是把一系列基本的编译命令整合在了一起，一个 catkin_make 命令相当于如下的一系列命令：
如果要深入研究 catkin_make 编译方式，可以参考 这篇文章 。
将 workspace 的信息载入系统环境变量。
这种方法载入的信息只对当前 terminal 有效。新开一个 terminal 就无效了。如果要对每个 terminal 都有效，可以将上述命令写入用户 home 路径下的 .bashrc 文件中：
注意，.bashrc 文件是隐藏文件，在 home 路径下通过命令
命令可以看到。
还要注意， >> 是将 echo 后边的内容写入文件的尾部，如果用 > 则要覆盖原文件，一定不要搞错。
编译之后，由于我们只是一个空的 workspace，还没有任何 package，所以没有什么实质性的东西，只是告诉系统这里有个 ROS workspace，算是在系统中注册了一下。
package 是组织 ROS 文件的基本单元，一般来说，每个 package 完成一些特定功能。
package 中至少包含两个文件： package.xml 和 CMakeLists.txt.
package 在 workspace 中的存放结构一般如下：
也可采用其他的结构，但是要注意 package 之间不能嵌套，也就是在一个 package 中，不能再创建另一个 package ，所有 package 都必须是相对独立的目录。
用 catkin 创建 package 的过程很简单，用如下命令：
其中 depend 为依赖的其他 package。这样创建之后，package 中的 CMakeLists.txt 和 package.xml 中会体现出这种依赖关系。创建时也可以不指明依赖关系，在后续编译 package 的时候再补上。
创建好了 package，就可以使用 rospack 相关的命令进行查找、进入等操作了。不过，有时会有延迟，可以用命令
或者
查找、更新一下。
上述方式创建了 ROS package，然后就可以在其中编写 源文件了，可用的语言主要是 c++, python，我们现在的项目中还用到了 Julia。这里就不再细述具体的源文件编写过程了。
创建好了源文件，如果是 c++ 编写的，要编译一下。这里要设置好 package.xml 和 CMakeLists.txt 中的信息。如果依赖的 package 已经设置好了，就不需要修改 package.xml 了，只需要在 CMakeLists.txt 中添加源文件对应的编译信息如下：
实际上在 CMakeLists.txt 中有非常全面的模板，很容易找到在哪里添加这些编译文件信息。
设置好了编译信息，就可以回到 workspace 的 src 所在文件夹中，用如下命令编译：
该命令可以一次性编译 src 中的所有 package。如果只想编译指定的 package，可以用如下命令：
但是，这个命令似乎有时不太管用，根据我们的实际经验，最有效的方法是用如下的 whitelist 命令：
这样就是只编译 package1 和 package2。但是要注意，该命令中的 whitelist 具有记忆功能。用完该命令之后，下次如果要编译 src 中所有的 package，如果只用 catkin_make，则还是只编译 whitelist 中的 package，需要用如下命令清除一下 whitelist
以上就是我们使用 ROS 中的一些基本操作，希望其中的一些内容对读者有帮助。
Written by SH
Revised by QP