ROS中的重名问题

一、工作空间覆盖（功能包重名）

ROS工作空间覆盖指的是不同的工作空间中出现同名功能包的情况，即功能包重名

自定义工作空间A存在功能包 turtlesim，自定义工作空间B也存在功能包 turtlesim，当然系统内置空间也存在turtlesim，如果调用turtlesim包，会调用哪个工作空间中的呢？

新建两个工作空间A和B，在 ~/.bashrc 文件下追加当前工作空间的 bash 格式如下:

source /home/用户/路径/工作空间A/devel/setup.bash
source /home/用户/路径/工作空间B/devel/setup.bash
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新开命令行:source .bashrc加载环境变量

查看ROS环境环境变量echo $ROS_PACKAGE_PATH

结果:自定义工作空间B:自定义空间A:系统内置空间

调用命令:roscd turtlesim会进入自定义工作空间B

1.1、原因

ROS 会解析 .bashrc 文件，并生成 ROS_PACKAGE_PATH ROS包路径，该变量中按照 .bashrc 中配置设置工作空间优先级，在设置时需要遵循一定的原则:ROS_PACKAGE_PATH 中的值，和 .bashrc 的配置顺序相反—>后配置的优先级更高，如果更改自定义空间A与自定义空间B的source顺序，那么调用时，将进入工作空间A

1.2、结论

功能包重名时，会按照 ROS_PACKAGE_PATH 查找，配置在前的会优先执行。

二、节点名称重名

ROS 中创建的节点是有名称的，C++初始化节点时通过API:ros::init(argc,argv,"xxxx");来定义节点名称，在Python中初始化节点则通过 rospy.init_node("yyyy") 来定义节点名称。在ROS的网络拓扑中，是不可以出现重名的节点的，因为假设可以重名存在，那么调用时会产生混淆，这也就意味着，不可以启动重名节点或者同一个节点启动多次，的确，在ROS中如果启动重名节点的话，之前已经存在的节点会被直接关闭，但是如果有这种需求的话，怎么优化呢？

在ROS中给出的解决策略是使用命名空间或名称重映射。

2.1、rosrun设置命名空间与重映射

命名空间相当于在节点名称前面加一个前缀，重映射相当于给节点起别名，这两种方式可以同时使用

########################################## 命名空间
rosrun turtlesim turtlesim_node __ns:=/xxx
rosrun turtlesim turtlesim_node __ns:=/yyy

# rosnode list查看节点信息
/xxx/turtlesim
/yyy/turtlesim

########################################## 重映射
rosrun turtlesim  turtlesim_node __name:=t1 | rosrun turtlesim turtlesim_node /turtlesim:=t1
rosrun turtlesim  turtlesim_node __name:=t2 | rosrun turtlesim turtlesim_node /turtlesim:=t2
# 这里建议使用__name的形式

# rosnode list查看节点信息
/t1
/t2

########################################## 命名空间+重映射
rosrun turtlesim turtlesim_node __ns:=/xxx __name:=tn

# rosnode list查看节点信息/xxx/tn
/xxx/tn
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2.2、launch文件设置命名空间与重映射

<launch>
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1" />
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t2" />
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1" ns="hello"/>
launch>
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查看节点信息

/t1
/t2
/hello/t1
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2.3、编码设置命名空间与重映射

2.3.1、别名设置

核心代码:ros::init(argc,argv,"zhangsan",ros::init_options::AnonymousName);

会在名称后面添加时间戳。这个适用于一下子启用多个节点，这样可以每个节点的名称都不一样，在原有名称“zhangsan”的基础上添加一个时间戳

2.3.2、命名空间设置

std::map<std::string, std::string> map;
map["__ns"] = "xxxx";
ros::init(map,"wangqiang");
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感觉这种方式很少见

三、话题名称重名

在 ROS 中节点终端，不同的节点之间通信都依赖于话题，话题名称也可能出现重复的情况，这种情况下，系统虽然不会抛出异常，但是可能导致订阅的消息非预期的，从而导致节点运行异常。这种情况下需要将两个节点的话题名称由相同修改为不同。

又或者，两个节点是可以通信的，两个节点之间使用了相同的消息类型，但是由于，话题名称不同，导致通信失败。这种情况下需要将两个节点的话题名称由不同修改为相同

在ROS中给出的解决策略与节点名称重命类似，也是使用名称重映射或为名称添加前缀。根据前缀不同，有全局、相对、和私有三种类型之分。

# 全局(参数名称直接参考ROS系统，与节点命名空间平级)
# 相对(参数名称参考的是节点的命名空间，与节点名称平级)
# 私有(参数名称参考节点名称，是节点名称的子级)
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3.1、rosrun设置话题重映射

将 teleop_twist_keyboard 节点的话题设置为/turtle1/cmd_vel

启动键盘控制节点:rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py /cmd_vel:=/turtle1/cmd_vel

启动乌龟显示节点: rosrun turtlesim turtlesim_node

将乌龟显示节点的话题设置为 /cmd_vel

启动键盘控制节点:rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

启动乌龟显示节点: rosrun turtlesim turtlesim_node /turtle1/cmd_vel:=/cmd_vel

3.2、launch文件设置话题重映射

<node pkg="xxx" type="xxx" name="xxx">
    <remap from="原话题" to="新话题" />
node>
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将 teleop_twist_keyboard 节点的话题设置为/turtle1/cmd_vel

<launch>
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1" />
    <node pkg="teleop_twist_keyboard" type="teleop_twist_keyboard.py" name="key">
        <remap from="/cmd_vel" to="/turtle1/cmd_vel" />
    node>
launch>
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将乌龟显示节点的话题设置为 /cmd_vel

<launch>
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1">
        <remap from="/turtle1/cmd_vel" to="/cmd_vel" />
    node>
    <node pkg="teleop_twist_keyboard" type="teleop_twist_keyboard.py" name="key" />
launch>
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3.3、编码设置话题名称

1.初始化节点设置一个节点名称

ros::init(argc,argv,"hello")
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2.设置不同类型的话题

3.启动节点时，传递一个 __ns:= xxx

4.节点启动后，使用 rostopic 查看话题信息

3.3.1、全局名称

**格式:**以/开头的名称，和节点名称无关

比如:/xxx/yyy/zzz

示例1:ros::Publisher pub = nh.advertise("/chatter",1000);

结果1:/chatter

示例2:ros::Publisher pub = nh.advertise("/chatter/money",1000);

结果2:/chatter/money

3.3.2、相对名称

**格式:**非/开头的名称,参考命名空间(与节点名称平级)来确定话题名称

示例1:ros::Publisher pub = nh.advertise("chatter",1000);

结果1:xxx/chatter

示例2:ros::Publisher pub = nh.advertise("chatter/money",1000);

结果2:xxx/chatter/money

3.3.3、私有名称

**格式:**以~开头的名称

示例1:

ros::NodeHandle nh("~");
ros::Publisher pub = nh.advertise("chatter",1000);
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结果1:/xxx/hello/chatter

示例2:

ros::NodeHandle nh("~");
ros::Publisher pub = nh.advertise("chatter/money",1000);
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结果2:/xxx/hello/chatter/money

PS:当使用~,而话题名称有时/开头时，那么话题名称是绝对的

示例3:

ros::NodeHandle nh("~");
ros::Publisher pub = nh.advertise("/chatter/money",1000);
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结果3:/chatter/money

四、参数名称重名

当参数名称重名时，那么就会产生覆盖

关于参数重名的处理，没有重映射实现，为了尽量的避免参数重名，都是使用为参数名添加前缀的方式，实现类似于话题名称，有全局、相对、和私有三种类型之分。其等级划分和节点几乎一致。

全局(参数名称直接参考ROS系统，与节点命名空间平级)
相对(参数名称参考的是节点的命名空间，与节点名称平级)
私有(参数名称参考节点名称，是节点名称的子级)
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4.1、rosrun设置参数

启动乌龟显示节点，并设置参数 A = 100

rosrun turtlesim turtlesim_node _A:=100
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rosparam list查看节点信息,显示结果:

/turtlesim/A
/turtlesim/background_b
/turtlesim/background_g
/turtlesim/background_r
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4.2、launch文件设置参数

<launch>
    <param name="p1" value="100" />
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1">
        <param name="p2" value="100" />
    node>
launch>
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rosparam list查看节点信息,显示结果:

/p1
/t1/p1
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4.3、编码设置参数

在 C++ 中，可以使用 ros::param 或者 ros::NodeHandle 来设置参数。

4.3.1、ros::param设置参数

设置参数调用API是ros::param::set，该函数中，参数1传入参数名称，参数2是传入参数值，参数1中参数名称设置时，如果以 / 开头，那么就是全局参数，如果以 ~ 开头，那么就是私有参数，既不以 / 也不以 ~ 开头，那么就是相对参数。代码示例:

ros::param::set("/set_A",100); //全局,和命名空间以及节点名称无关
ros::param::set("set_B",100); //相对,参考命名空间
ros::param::set("~set_C",100); //私有,参考命名空间与节点名称
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运行时，假设设置的 namespace 为 xxx，节点名称为 yyy，使用 rosparam list 查看:

/set_A
/xxx/set_B
/xxx/yyy/set_C
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4.3.2、ros::NodeHandle设置参数

设置参数时，首先需要创建 NodeHandle 对象，然后调用该对象的 setParam 函数，该函数参数1为参数名，参数2为要设置的参数值，如果参数名以 / 开头，那么就是全局参数，如果参数名不以 / 开头，那么，该参数是相对参数还是私有参数与NodeHandle 对象有关，如果NodeHandle 对象创建时如果是调用的默认的无参构造，那么该参数是相对参数，如果NodeHandle 对象创建时是使用:

ros::NodeHandle nh(“~”)，那么该参数就是私有参数。代码示例:

ros::NodeHandle nh;
nh.setParam("/nh_A",100); //全局,和命名空间以及节点名称无关

nh.setParam("nh_B",100); //相对,参考命名空间

ros::NodeHandle nh_private("~");
nh_private.setParam("nh_C",100);//私有,参考命名空间与节点名称
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运行时，假设设置的 namespace 为 xxx，节点名称为 yyy，使用 rosparam list 查看:

/nh_A
/xxx/nh_B
/xxx/yyy/nh_C
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