ROS入门（二）：launch文件解析
文章目录
- ROS入门（二）：launch文件解析
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- 一、launch文件的运行
- 二、launch文件格式
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- 1、浏览顺序（Evaluation order）
- 2、标签（Tag）
- 3、替代参数（Substitution args）
- 4、If和unless属性
- 三、launch文件案例
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- 1、简单案例
- 2、复杂案例
- 3、参数服务器
一、launch文件的运行
许多ROS软件包都带有“启动文件”，即launch文件，launch文件是通过roslaunch功能包运行的，命令行格式如下：
$ roslaunch package_name file.launch
这些启动文件通常会为软件包提供一组节点，这些节点聚合了一些功能，通过roslaunch命令同时启动这些节点。
二、launch文件格式
launch文件采用XML格式书写。
1、浏览顺序（Evaluation order）
roslaunch浏览XML文件是一行一行运行的。按深度优先遍历进行处理：标签将按顺序进行浏览，标签值取最后的设定。因此，如果一个参数有多个设置，则将使用为该参数指定为最后一个值。
2、标签（Tag）
launch文件标签共有以下11种：
- ：该标签是任何roslaunch文件的根元素。 其唯一目的是充当其他元素的容器。
- ：最常见的标签，用于启动和关闭节点。roslaunch不保证节点开始的顺序。所以无法从外部知道何时完全初始化节点，所有启动的代码都必须能够按任意顺序启动。
例子：
<node name="listener1" pkg="rospy_tutorials" type="listener.py" args="--test" respawn="true" />
使用rospy_tutorials功能包的listener.py可执行文件（带有命令行参数–test）启动 listener1节点。如果该节点死亡，它将自动重生。
- 常用属性有：
①pkg =“ mypackage”。节点包。
②type =“ nodetype”。节点类型。
③name =“ nodename”。节点名称。
④args =“ arg1 arg2 arg3”(可选)。将参数传递给节点。
⑤machine =“机器名”(可选)。指定机器上启动节点。
⑥respawn =“ true”(可选，默认值：False)。如果退出，则自动重新启动该节点。
⑦respawn_delay =“ 30”(可选，默认值：0)。如果respawn为true，请在检测到节点故障之后等待respawn_delay的时间（单位s），然后再尝试重新启动。
⑧required =“ true”(可选)。如果节点死亡，则杀死整个roslaunch。
⑨ns =“ foo”(可选)。在“ foo”名称空间中启动节点。
⑩output=“log | screen”(可选)。如果为“ screen”，则来自该节点的stdout / stderr将被发送到屏幕。如果为’log’，则stdout / stderr输出将发送到$ ROS_HOME / log中的日志文件，并且stderr将继续发送到屏幕。默认值为“ log”。
：该标签声明了可以在其上运行ROS节点的计算机。 如果要在本地启动所有节点，则不需要此标记。 它主要用于声明远程计算机的SSH和ROS环境变量设置，但你也可以使用它来声明有关本地计算机的信息。具体属性请参考machine标签。
https://link.zhihu.com/?target=http%3A//wiki.ros.org/roslaunch/XML/machine：该标签可以将另一个roslaunch XML文件导入当前文件。 它将被导入到文档的当前范围内，包括和标记。 除标记外，将导入引用文件中的所有内容：标签仅在顶级文件中服从。
属性有：
①file=“$(find pkg-name)/path/filename.xml”。被包括的文件路径。
②ns=“foo” (可选)。在’foo’命名空间下导入文件。
③clear_params=“true | false” (可选，默认值：False)。启动前，删除的命名空间中的所有参数。 此功能非常危险，应谨慎使用。
④pass_all_args=“true | false” (可选，默认值：False)。如果为true，则将当前文件中设置的所有args添加到为处理包含的文件而创建的子文件中。 你可以执行此操作，而不是显式列出要传递的每个参数。
：节点重映射，用于改变节点订阅或发布的话题。
有时，节点1发布消息1给话题1（你可能需要该特定消息），而后，消息1进入了节点2，而节点2发布了消息2到话题2，消息2中包括了消息1的内容，消息2也被另一节点3接收。 这时，你只需告诉新节点订阅话题2即可。 但是，你也可以进行重新映射，以便新节点在认为自己正在订阅话题2的时候，最终订阅了话题1。
例子：
<remap from="/different_topic" to="/needed_topic"/>
现在，当此节点订阅话题/different_topic时，将重新映射使其实际上订阅了话题/needed_topic。 因此，发布到/needed_topic的消息最终也将发送到这个新节点。
- ：该标签允许你在启动的节点上设置环境变量。 此标签只能在，，或标签的范围内使用。 在标签内使用它时，标记仅适用于之后声明的节点。 在Environment Variables中可以找到这些环境变量。
属性有：
①name=“environment-variable-name”。您正在设置的环境变量的名称。
②value=“environment-variable-value”。设置环境变量的值。
例子：
<param name="publish_frequency" type="double" value="10.0" />
属性有：
①name=“namespace/name”。参数名称。 命名空间可以包含在参数名称中，但应避免使用全局指定的名称。
②value=“value” (可选)。定义参数的值。 如果省略此属性，则必须指定binfile，textfile或command。
③type=“str | int | double | bool | yaml” (可选)。指定参数的类型。 如果未指定类型，roslaunch将尝试自动确定类型。
④textfile=“$(find pkg-name)/path/file.txt” (可选)。文件的内容将被读取并存储为字符串。 该文件必须是本地可访问的。
⑤binfile=“$(find pkg-name)/path/file” (可选)。文件的内容将作为一个base64编码的XML-RPC二进制对象读取和存储。该文件必须在本地可访问。
⑥command=“ ( f i n d p k g − n a m e ) / e x e ′ (find pkg-name)/exe ' (findpkg−name)/exe′(find pkg-name)/arg.txt’” (可选)。命令的输出将被读取并存储为字符串。由于XML转义的要求，这里需要使用单引号对文件参数进行引用。
- ：该标签允许使用rosparam YAML文件从ROS参数服务器加载和转储参数。 它也可以用来删除参数。 可以将标记放在标记内，在这种情况下，该参数被视为私有名称。
注意：delete和dump命令需要在load命令之前，以及其他任何参数上传到参数服务器之前运行。
属性有：
①command=“load | dump | delete” (可选，默认值：load)。
②file=“$(find pkg-name)/path/foo.yaml” 。rosparam文件的名称，使用load or dump命令时指定参数文件)。
③param=“param-name”。参数名称。
④ns=“namespace” (可选)。将参数范围限定到指定的名称空间。
⑤subst_value=true | false (可选)。允许在YAML文本中使用替代参数。
<group>：该标签有利益将设置应用到一组节点。 它具有ns属性，可让您将节点放入单独的名称空间。
<test>：该标签在语法上与<node>标签相似。它们都指定要运行的ROS节点，但是<test>标签指示该节点实际上是要运行的测试节点。有关这些测试节点的更多信息，请参见rostest文档。
https://link.zhihu.com/?target=http%3A//wiki.ros.org/rostest
- ：该标签允许在命令行、多个文件中传递参数。
使用方式：
①。声明foo变量。foo必须作为命令行参数或通过传递参数值。
②。用默认值声明foo。可以通过命令行参数或通过传递来覆盖foo。
③。声明具有恒定值的foo。foo的值不能被覆盖。
属性有：
①name=“arg_name”。参数名称。
②default=“default value” (可选)。参数的默认值。不能与value属性同时使用。
③value=“value” (可选)。设定参数值。不能与默认属性结合使用。
④doc=“description for this arg” (可选)。参数说明。
3、替代参数（Substitution args）
launch文件支持替代参数，roslaunch将在启动节点之前对其进行解析。当前支持的替代参数有：
$(env ENVIRONMENT_VARIABLE)：用环境变量替换变量的值。如果未设置环境变量，则启动将失败。此值不能被<env>标记覆盖。
$(optenv ENVIRONMENT_VARIABLE)：如果设置了环境变量的值，则替换该值。若提供default_value，则在未设置环境变量的情况下使用default_value。若未提供default_value，则将使用空字符串。default_value可以是多个单词，并用空格分隔。
例如：
<param name="foo" value="$(optenv NUM_CPUS 1)" />
<param name="foo" value="$(optenv CONFIG_PATH /home/marvin/ros_workspace)" />
<param name="foo" value="$(optenv VARIABLE ros rocks)" />
NUM_CPUS的default_value为1；VARIABLE的default_value为ros和rocks。
$(find pkg)：指定相对于软件包的路径。
例如：查找rospy子目录下的manifest.xml文件。
$(find rospy)/manifest.xml
$(anon name)：根据名称生成匿名id，id不能重名。
例如：
<node name="$(anon foo)" pkg="rospy_tutorials" type="talker.py" />
$(eval <expression>)：用于计算任意复杂的python表达式。
例如：
<param name="circumference" value="$(eval 2.* 3.1415 * arg('radius'))"/>
$(dirname)：返回启动文件所在目录的绝对路径。例如：
file指向当前launch文件所在目录下的other.launch文件。
4、If和unless属性
所有标签都支持if和unless属性，这些属性基于值的评估包含或不包含在标签内。 “ 1”和“ true”被视为真实值。 “ 0”和“ false”被视为错误值。 其他值将出错。
if=value (optional)：如果value评估为true，则包含标记及其内容。
unless=value (optional)：如果value的值为false，则包含标记及其内容。
例子：
<group if="$(arg foo)">
<!-- 此处的代码仅当foo为true时才被读取 -->
</group>
<param name="foo" value="bar" unless="$(arg foo)" /> <!-- 满足unless条件时不会设置此参数 -->
三、launch文件案例
1、简单案例
以下案例具备最基本的启动文件配置。它启动一个单独的“talker”节点，该节点是“rospy_tutorials”软件包的一部分。 该节点将使用当前配置的ROS环境（即ROS_ROOT等）在本地计算机上启动。
<launch>
<node name="talker" pkg="rospy_tutorials" type="talker" />
</launch>
2、复杂案例
<launch>
<!-- local machine already has a definition by default.
This tag overrides the default definition with
specific ROS_ROOT and ROS_PACKAGE_PATH values -->
<machine name="local_alt" address="localhost" default="true" ros-root="/u/user/ros/ros/" ros-package-path="/u/user/ros/ros-pkg" />
<!-- a basic listener node -->
<node name="listener-1" pkg="rospy_tutorials" type="listener" />
<!-- pass args to the listener node -->
<node name="listener-2" pkg="rospy_tutorials" type="listener" args="-foo arg2" />
<!-- a respawn-able listener node -->
<node name="listener-3" pkg="rospy_tutorials" type="listener" respawn="true" />
<!-- start listener node in the 'wg1' namespace -->
<node ns="wg1" name="listener-wg1" pkg="rospy_tutorials" type="listener" respawn="true" />
<!-- start a group of nodes in the 'wg2' namespace -->
<group ns="wg2">
<!-- remap applies to all future statements in this scope. -->
<remap from="chatter" to="hello"/>
<node pkg="rospy_tutorials" type="listener" name="listener" args="--test" respawn="true" />
<node pkg="rospy_tutorials" type="talker" name="talker">
<!-- set a private parameter for the node -->
<param name="talker_1_param" value="a value" />
<!-- nodes can have their own remap args -->
<remap from="chatter" to="hello-1"/>
<!-- you can set environment variables for a node -->
<env name="ENV_EXAMPLE" value="some value" />
</node>
</group>
</launch>
3、参数服务器
你可以在参数服务器上设置参数，这些参数将在启动任何节点之前存储在参数服务器上。
如果值是明确的，则可以省略type属性。支持的类型为str，int，double，bool。 您还可以使用textfile或binfile属性来指定文件的内容。
<launch>
<param name="somestring1" value="bar" />
<!-- force to string instead of integer -->
<param name="somestring2" value="10" type="str" />
<param name="someinteger1" value="1" type="int" />
<param name="someinteger2" value="2" />
<param name="somefloat1" value="3.14159" type="double" />
<param name="somefloat2" value="3.0" />
<!-- you can set parameters in child namespaces -->
<param name="wg/childparam" value="a child namespace parameter" />
<!-- upload the contents of a file to the server -->
<param name="configfile" textfile="$(find roslaunch)/example.xml" />
<!-- upload the contents of a file as base64 binary to the server -->
<param name="binaryfile" binfile="$(find roslaunch)/example.xml" />
</launch>一、launch文件的运行
