ROS 2 开发常用命令与节点入门

这篇文章把我平时整理的 ROS 2 笔记重写成一份更适合博客阅读的版本，重点放在常用命令、节点编写流程、colcon 参数和命名空间理解上。

快速入口#

官方文档可以先看 ROS 2 文档
下面的命令以常见开发流程为主，适合日常查阅
示例里默认以 Linux 终端和工作空间开发环境为背景

节点创建流程#

ROS 2 里从零创建一个功能包，通常遵循下面这条路径：

创建工作空间和功能包
编写节点程序
配置 setup.py
编译工作空间
source 环境后运行节点

创建功能包#

1
ros2 pkg create <package-name> --build-type {cmake,ament_cmake,ament_python} --dependencies <依赖名字>

如果是 Python 节点，通常会选择 ament_python。

编写程序#

ROS 2 Python 节点的基本步骤可以概括为：

导入库
初始化客户端库
创建节点
保持节点运行
关闭客户端库

1
import rclpy
2
from rclpy.node import Node
3

4

5
def main(args=None):
6
    """
7
    ROS 2 节点入口函数
8
    """
9
    rclpy.init(args=args)
10
    node = Node("node_02")
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    node.get_logger().info("大家好，我是 node_02.")
12
    rclpy.spin(node)
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    rclpy.shutdown()

修改 `setup.py`#

节点写好后，需要把入口函数注册到 console_scripts：

1
entry_points={
2
    "console_scripts": [
3
        "node=example_py.node_02:main",
4
    ],
5
},

编译#

1
colcon build --packages-select YOUR_PKG_NAME

source 环境#

1
source install/setup.bash

运行#

1
ros2 run example_py node_02

常用启动方式#

ROS 2 节点既可以通过 ros2 run 启动，也可以直接运行安装后的可执行文件。

1
ros2 run <package_name> <executable_name>

1
. ./install/cst_manager/lib/cst_manager/cst_manager

如果要在启动时指定命名空间，可以这样写：

1
ros2 run cst_tester cst_tester --ros-args -r __ns:=/robot1

也可以对安装后的程序附加参数：

1
./install/cst_cocos/lib/cst_cocos/cocos_app --ros-args -r __ns:=/huoxingmeinv_1a_4d_2a_82_77_0d

环境变量#

ROS 2 开发中最常见的动作之一，就是先 source 基础环境，再叠加当前工作空间。

1
cd /home/cst/robot
2
. /opt/ros_jazzy/install/local_setup.bash
3
. ./install/local_setup.bash

代码位置#

安装后的 Python 节点代码通常会出现在 install 目录下。

1
./install/cst_manager/lib/python3.10/site-packages/cst_manager/main.py

常用命令速查#

包管理#

1
sudo apt install ros-<version>-package_name
2
ros2 pkg executables
3
ros2 pkg executables turtlesim
4
ros2 pkg list
5
ros2 pkg prefix <package-name>
6
ros2 pkg prefix turtlesim
7
ros2 pkg xml turtlesim

构建#

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colcon build --packages-select YOUR_PKG_NAME
2
colcon build --packages-select YOUR_PKG_NAME --cmake-args -DBUILD_TESTING=0
3
colcon test
4
colcon build --symlink-install

节点#

1
ros2 node list
2
ros2 node info /node_name

话题#

1
ros2 topic list
2
ros2 topic echo /topic_name
3
ros2 topic pub -1 /topic_name std_msgs/msg/String "{data:'Hello'}"

服务#

1
ros2 service list
2
ros2 service call /service_name interface_type "{parameter:value}"

参数#

1
ros2 param list
2
ros2 param get /node_name parameter_name
3
ros2 param set /node_name parameter_name value

Colcon 参数#

colcon 的参数很多，但开发中常见的主要是下面这些：

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--packages-select
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--packages-up-to
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--packages-above
4
--build-base
5
--install-base
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--merge-install
7
--symlink-install
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--continue-on-error
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--cmake-args
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--executor
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--parallel-workers
12
--log-level

它们的大致用途如下：

--packages-select：只构建指定包
--packages-up-to：构建指定包及其依赖
--packages-above：构建依赖于该包的上层包
--build-base：指定构建目录
--install-base：指定安装目录
--merge-install：把所有包安装到同一前缀
--symlink-install：使用符号链接，便于修改源码后直接生效
--continue-on-error：某个包失败后继续构建
--cmake-args：传递 CMake 参数
--executor：选择执行器
--parallel-workers：设置并行任务数
--log-level：设置日志等级

命名空间#

ROS 2 里，命名空间主要用于避免名称冲突，也方便把多个设备或多个机器人区分开来。

和 ROS 1 相比，ROS 2 没有中心化的 Master，而是通过 DDS 做分布式发现。因此，跨设备通信不仅依赖命名空间一致，还依赖网络可达和话题、服务名称的正确匹配。

一个简单的理解#

设备 A 在 /robot1 命名空间下发布 /robot1/scan
设备 B 也在 /robot1 下订阅同名话题
如果网络、域 ID、发现机制都配置正确，就可以正常通信

实际开发提醒#

命名空间解决的是“名字怎么分组”
DDS 解决的是“节点怎么发现彼此”
真正跨设备通信时，要同时检查这两层

小结#

如果只想记住最常用的一组 ROS 2 命令，可以优先掌握这几类：

ros2 pkg ...：查包、查可执行文件、查前缀
colcon build ...：构建工作空间
ros2 run ...：运行节点
ros2 node/topic/service/param ...：调试运行状态
--ros-args -r __ns:=...：控制命名空间

这套流程足够支撑大多数日常开发和调试场景。