03-Ubuntu和ROS基础

一、Linux文件系统

1-文件系统框图

Linux文件系统采用级层式的倒树状目录结构，最上层为根目录/

graph TB
  A["/"]
  B["bin"]
  C["boot"]
  D["grub"]
  E["lost+found"]
  F["dev"]
  G["etc"]
  H["home"]
  I["lib"]
  G["proc"]
  K["usr"]
  L["bin"]
  M["local"]
  N["bin"]
  O["man"]
  P["src"]
  Q["..."]
  R["man1"]
  S["php.1"]
  T["share"]
  U["..."]
  V["var"]
  W["..."]
  A --> B 
  A --> C 
  C --> D
  C --> E
  A --> F
  A --> G
  A --> H
  A --> I
  A --> G
  A --> K
  K --> L
  K --> M
  M --> N
  M --> O
  M --> P
  M --> Q
  O --> R
  R --> S
  K --> T
  K --> U
  A --> V
  A --> W
  

2-目录列表

地址	作用
/	根目录
/bin	重要的二进制（binary）应用程序，主要放置一些系统的必备执行档，如cp、cat、ls等
/boot	启动（boot）配置文件
/etc	配置文件、启动脚本等（etc）
/home	本地用户主目录
/root	root用户主文件夹，读作“slash-root“
/usr	包含绝大部分所有用户都能访问的应用程序和文件
/sbin	重要的系统二进制（system binary）文件
/proc	特殊的动态目录，用于维护系统信息和状态
/var	经常变化的（variable）文件，诸多日志或数据库等
/lib	存放库文件，例如系统使用的函数库的目录或者程序运行中需要用到的库

Windows的绝对路径中，目录使用\分隔符，Linux的绝对路径中，目录使用/分隔符。

3-Ubuntu操作

主要可以参考教程01-基础概述

终端操作

在Linux系统中，可以通过终端程序输入指令来进行各项操作。

可以从开始菜单启动终端程序

也可以按下Ctrl+Alt+T打开

同时按下Ctrl和D可以快速关闭终端

echo命令

将想要的内容覆盖到对应的文件中去，文件当中之前的内容将去除，修改了原文件的内容

echo "自定义内容" > 文件名

将想要的内容追加到文件后，对文件之前的内容不修改，只进行增添，也叫追加重定向

echo "自定义内容" >> 文件名

二、远程方案及代码同步

1-无人机远程——SSH

局域网链接

1. 让机载电脑(NX)和自己的计算机连接同一个网络(wifi或热点均可)，在NX上打开一个终端,输入ifconfig，在wlan0中找到NX的ip地址。
2. 在自己的计算机使用快捷键win+R打开运行窗口，输入cmd打开终端，输入ssh username@ip回车即可建立远程连接，其中nx为NX的用户名，192.168.1.3为NX的ip地址。

2-无人机代码同步

编译
代码同步最简单的办法就是使用U盘移植或直接在板载计算机中修改，不管是U盘移植还是直接修改，修改后都要进行重新编译，否则可能导致修改的内容不生效。
代码移植后，在工作空间catkin_ws下，删除build和devel文件夹，然后打开一个终端，输入catkin_make,等待编译结束即可。

代码托管
若使用代码托管，优先考虑git，在Gitee/GitHub创建一个仓库，然后在自己的电脑和nano上都配置ssh key 填入gitee账号中。

具体方法可以参考文章04-Git进行代码托管

三、ROS基础

ROS 使用分布式通信模型，允许多个节点(Node)通过特定的协议进行数据传输。节点可以运行在不同的计算机上，也可以在同一台计算机上。ROS 的通信机制提供了高效、灵活的消息传递方式，可以支持异步和同步操作。满足实时性要求。

节点(Node):一个 ROS 系统中的最小工作单元，通常代表一个功能模块（如控制器、传感器处理器、路径规划器等）或者说子系统。

ROS 的通信机制包括以下几种主要方式：

• 话题(Topic)
• 服务(Service)
• 动作(Action)
• 参数(Parameter)

1-话题（Topic）

话题（Topic）是ROS中最常用的通信机制，它采用发布/订阅（Publisher/Subscriber）模型。节点通过话题来传递数据，这种方式非常适合进行实时的数据流传输。一个节点可以发布数据到一个话题，其他节点可以订阅该话题接收数据。

工作原理：

• 发布者（Publisher）：发布者向话题发送消息，其他节点通过订阅相同的主题来接收消息。
• 订阅者（Subscriber）：订阅者从话题中接收消息，进行处理。

特点：

• 解耦：发布者和订阅者并不直接通信，它们通过中介（ROS Master）来实现数据交换。发布者不需要知道有多少订阅者，订阅者也不需要知道有多少订阅者，订阅者也不需要知道消息的来源。
• 异步传输：消息通常是异步传输的，发布者发布消息后并不会等待订阅者的回应。
• 广播机制：一个话题可以被多个节点订阅，允许数据广播。

话题实例

//创建了多个订阅者，监听不同主题的消息
ros::Subscriber state_sub = nh.subscribe<mavros_msgs::State>("mavros/state", 1, state_cb);
ros::Subscriber local_pose_sub = nh.subscribe<geometry_msgs::PoseStamped>("mavros/local_position/pose", 1, pose_cb);
ros::Subscriber move_base_cmd_sub = nh.subscribe<geometry_msgs::Twist>("cmd_vel", 1, move_base_cmd_vel_cb);
ros::Subscriber parking_sub = nh.subscribe<tutorial_vision::CircleDetectResult>("parking_detect_result", 1, parking_cb);
ros::Subscriber deliver_sub = nh.subscribe<tutorial_vision::CircleDetectResult>("deliver_detect_result", 1, deliver_cb);
ros::Subscriber qr_sub = nh.subscribe<tutorial_vision::Stringstamped>("qr_detect _result", 1, qr_cb);
ros::Subscriber yolo_sub = nh.subscribe<tutorial_vision::Stringstamped>("yolo_detect", 1, yolo_cb);