ROS2的基石：节点Node

01. ROS2 graph

在接下来的几个教程中，您将了解构成“ROS2 graph”的一系列核心 ROS 2 概念。

ROS2 graph是一个由 ROS 2 元素同时处理数据的网络。如果你要将它们全部映射出来并可视化它们，可以发现它包含所有可执行程序以及之间的连接（connection）。

02. ROS2中的Nodes

ROS2中的每个节点Node都应该是一个模块化的、负责单一的功能目的，譬如，控制车轮电机的功能可以抽象为一个节点；从激光测距仪发布传感器数据的功能可以抽象为一个节点。

一个完整的机器人系统由许多节点组成，这些功能节点之间协同工作。在ROS2中，某个可执行文件可以包含一个或多个节点，每个节点都有一个唯一的名称，用于标识和通信。

03. 关于节点的几个操作

在上一节，我们已经安装好了完整的ROS2开发环境以及相关命令行工具。在本小节，我们学习如何通过ROS2自带的命令行工具来操作节点、调查其工作状态。

3.1 ros2 run 命令

命令 ros2 run 从软件包中启动可执行文件。它的语法是：

ros2 run <package_name> <executable_name>

回顾上节课的几个命令：

ros2 run turtlesim turtlesim_node

这里，包名是 turtlesim，可执行文件名是 turtlesim_node。

但是，我们仍然不知道节点名称。您可以使用 ros2 node list 查找节点名称。

3.2 ros2 node list 命令

ros2 node list 将显示所有正在运行的节点的名称。当我们想要与节点交互时，或者当系统运行许多节点并需要跟踪它们时，这尤其有用。

在终端中输入以下命令：

ros2 node list

终端将返回节点名称：

/turtlesim

再开一个终端，输入以下命令：

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

再次输入以下命令：

ros2 node list

现在将看到两个活动节点的名称：

/turtlesim
/turtle_teleop_key

3.3 重映射 Remapping

通过重映射 Remapping, 我们可以将默认节点属性（如节点名称、主题名称、服务名称等）重新设定为自定义值。 现在，让我们重新分配 /turtlesim 节点的名称。在新终端中，运行以下命令：

ros2 run turtlesim turtlesim_node --ros-args --remap __node:=my_turtle

由于我们再次在 turtlesim 上调用 ros2 run ，这将打开另一个 turtlesim 窗口。

如果我们再次运行 ros2 node list ，我们将看到三个节点名称：

/my_turtle
/turtlesim
/turtle_teleop_key

3.4 ros2 node info 命令

通过上述命令ros2 node list，我们可以获取节点名称。但是，我们如何获取有关节点的更多信息呢？这时候，ros2 node info 命令就派上用场了，语法如下：

ros2 node info <node_name>

要检查您的最新节点 my_turtle，请运行以下命令：

ros2 node info /my_turtle

ros2 node info 返回订阅者、发布者、服务和操作的列表。即与该节点交互的 ROS 图连接。输出应如下所示：

ahaha, do it yourself

课堂作业： 同学补全，然后发给我.

现在尝试在 /teleop_turtle 节点上运行相同的命令，并查看其连接与 my_turtle 的连接有何不同。

04. 总结及下一步

• 节点是基本的 ROS 2 元素，在机器人系统中用于单一的模块化用途。
• 在本教程中，我们通过运行可执行文件 turtlesim_node 和 turtle_teleop_key 来利用在 turtlesim 包中创建的节点。
• 学习了如何使用 ros2 node list来发现活动节点名称和 ros2 node info来introspect单个节点。这些工具对于了解复杂、真实的机器人系统中的数据流至关重要。

下一步：

• 现在我们已经了解了 ROS 2 中的节点，下一节将继续学习topics通信。主题通信是连接节点的通信类型之一（ROS2中有四种通信类型：topics, services, parameters, actions）。

05. 课后作业

0. apt-get update更新系统。
1. 请在终端中运行 ros2 run turtlesim turtlesim_node 和 ros2 run turtlesim turtle_teleop_key，并使用键盘控制海龟。
2. 请在终端中运行 ros2 node list 和 ros2 node info，并查看输出结果。

要求：将运行结果截图并飞书提交。

06. 作业答疑及其它安排

1. 学号统计（@Wenqing)
2. 志愿者安排（@Liudong x4, @Kyle x3)
3. 学生自己修订教程（学会用简单的Markdown），并教会别人注册Qwen-plus的API Key （@Heng, @Yanling)

07. 课堂综合拓展

让敲命令更省力，配置zsh及插件: zsh一键安装包

备注：oh-my-zsh 安装脚本

讲解要点：

1. 可执行文件的权限。
2. 配置文件的加载；source的作用（以alias为例）。
3. 体会shell脚本编程的本质（胶水语言，命令行工具的组合）。

附录1： source命令常识

• Author： Zhenming ZHANG

附录2： apt-get 命令的使用

Author:

• xxx

附录3： zsh脚本编程

求助AI助手，理解或猜测以下伪代码的含义， 如果有错误，请修正：

1. if input "1" then print "hello" else input "2" print "world"
2. for i in 1..10 do echo $i
3. if [ -f "file.txt" ] then echo "file exists" else echo "file not found"
4. for i in $(ls) do ls -l $i

Author:

• yyy (1~2)
• zzz (3~4)

注意：以上代码仅供参考，可能存在语法错误； 我们是zsh编程，不是bash编程或fish编程（语法有差异）。