使用Visual Studio Code 運行ROS

學習目標：

Visual Studio Code 運行ROS

環境：

• ubuntu：18.04.5 LTS
• VMware：15.5.0
• Visual Studio Code：1.59.0
• ROS：melodic
• Python：3.6.9
• gcc：7.5.0

Visual Studio Code下載：https://code.visualstudio.com/docs?start=true

Visual Studio Code 歷史版本下載鏈接: https://code.visualstudio.com/updates

操作步驟：

ROS中的程式即使使用不同的編程語言，實作流程大致如下：

• 創建作業空間
• 編譯作業空間
• 創建ROS功能包
• 進入ROS包的src目錄編輯源檔案
• 編輯功能包下的Cmakelist.txt檔案
• 進入作業空間目錄并編譯（ROS版本為melodic，Python無需編譯）
• 配置環境變數
• 啟動ROS Master 和 執行撰寫的源檔案

Visual Studio Code下載

進入Visual Studio Code官方找到 Download 的點擊進行下載，

由于使用的作業系統格式ubuntu，選擇 .deb 64bit 進行下載，

以下是下載完以后在電腦本地的安裝包，

Visual Studio Code安裝與卸載

安裝

方式1:雙擊安裝即可(或右擊選擇安裝)

方式2:sudo dpkg -i xxxx.deb

sudo dpkg -i code_1.59.0-1628120042_amd64.deb

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以下為啟動 Visual Studio Code，看到的界面，

卸載

使用以下指令卸載 Visual Studio Code

sudo dpkg --purge  code

集成 ROS 插件

使用 VScode 開發 ROS 程式，需要先安裝一些插件，常用插件如下:

• Python
• C/C++
• CMake Tools
• ROS

打開插件插件庫，安裝第三方插件，

通過搜索框搜索 CMake Tools和ROS插件，


安裝完成后，加載的插件有以下幾個，就算安裝成功了，

使用步驟

4.vscode 使用_基本配置

創建 ROS 作業空間

格式：

mkdir -p xxx_ws/src(必須得有 src)

例如：

mkdir -p day02_ws/src

創建成功后，會在Home目錄下生成 day02_ws 作業空間

進入剛創建的作業空間

cd ~/day02_ws

編譯作業空間

catkin_make

啟動 vscode打開作業空間

cd ~/day02_ws

創建完作業空間后，要使用vscode打開作業空間，使用以下命令，

code .

在 vscode 中可以看到，作業空間下有以下檔案

• .vscode
• build：編譯空間
• devel：開發空間
• src：代碼空間
• .catkin_workspace

使用vscode 編譯 ros

在vscode中設定快捷鍵編譯的方法如下：
先使用快捷鍵 ctrl + shift + B 呼叫編譯選項配置

選擇: catkin_make:build

可以點擊配置設定為默認，修改 .vscode/tasks.json 檔案
以下為vscode添加的默認配置，

如果需要設定快捷鍵編譯，把 .vscode/tasks.json 檔案的內容全部替換為以下內容：

{
// 有關 tasks.json 格式的檔案，請參見
    // https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=733558
    "version": "2.0.0",
    "tasks": [
        {
            "label": "catkin_make:debug", //代表提示的描述性資訊
            "type": "shell",  //可以選擇shell或者process,如果是shell代碼是在shell里面運行一個命令，如果是process代表作為一個行程來運行
            "command": "catkin_make",//這個是我們需要運行的命令
            "args": [],//如果需要在命令后面加一些后綴，可以寫在這里，比如-DCATKIN_WHITELIST_PACKAGES=“pac1;pac2”
            "group": {"kind":"build","isDefault":true},
            "presentation": {
                "reveal": "always"//可選always或者silence，代表是否輸出資訊
            },
            "problemMatcher": "$msCompile"
        }
    ]
}

創建 ROS 功能包

選定 src 右擊 —> create catkin package

設定包名

hello_world_c

設定完包名后，按下回車，需要繼續設定依賴

添加依賴

roscpp rospy std_msgs

依賴添加成功后，會自動生成 hello_world_c 功能包所需要的相關檔案，
注意：使用快捷鍵 ctrl + shift + B 呼叫編譯，可以驗證加入的依賴是否正確，

C++ 實作

在功能包的 src 下新建 cpp 檔案

以下為hello_ros_c.cpp檔案內容

/*
    控制臺輸出 Hello ROS !!!
*/
#include "ros/ros.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    setlocale(LC_ALL,""); // 防止輸出日志亂碼
    //執行節點初始化
    ros::init(argc,argv,"HelloVSCode");

    //輸出日志
    ROS_INFO("Hello ROS !!!");
    return 0;
}

注：: main 函式的引數不可以被 const 修飾

python 實作

在 功能包 下新建 scripts 檔案夾，添加 python 檔案，并添加可執行權限

以下為hello_ros_p.py檔案內容

#-*- coding: UTF-8 -*- 
#! /usr/bin/env python
##指定解釋器

# 1.導包
import rospy 

#2.撰寫主入口
if __name__ == "__main__":
	# 3.初始化 ROS 節點
    rospy.init_node("hello_world")  
    # 4.輸出日志
    rospy.loginfo("你好 Python ....") 

選擇Open in Integrated Terminal (在集成終端中打開)，

給所有的Python檔案加上可執行權限

chmod +x *.py

通過以下命令查看Python檔案的權限

ls -l

配置 CMakeLists.txt

C++ 配置格式:

add_executable(節點名稱
  src/C++源檔案名.cpp
)
target_link_libraries(節點名稱
  ${catkin_LIBRARIES}
)

配置如下：

add_executable(hello_ros_c
  src/hello_ros_c.cpp
)
target_link_libraries(hello_ros_c
  ${catkin_LIBRARIES}
)

Python 配置格式:

Python 配置:

catkin_install_python(PROGRAMS scripts/自定義檔案名.py
  DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)

配置如下：

catkin_install_python(PROGRAMS
  scripts/hello_ros_p.py
  DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)

配置完成后，使用快捷鍵 ctrl + shift + B 編譯

執行ROS功能包

打開vscode自帶的終端啟動撰寫好的ros專案，可以在vscode中打開多個終端，執行以下命令，

roscore

配置環境變數

source ./devel/setup.bash

使用C++在控制臺輸出 Hello ROS !!!

rosrun hello_world_c hello_ros_c 

使用Python在控制臺輸出 你好 Python

rosrun hello_world_c hello_ros_p.py

添加launch檔案啟動ROS節點

創建launch檔案

在launch檔案配置以下資訊

<launch>
    <node pkg="hello_world_c" type="hello_ros_c" name="hello" output="screen" />
    <node pkg="hello_world_c" type="hello_ros_c" name="hello" output="screen" />
</launch>

設定環境變數

source ~/作業空間名/devel/setup.bash

使用以下命令啟動launch檔案

roslaunch hello_world_c start_turtle.launch
roslaunch 功能包名 自定義launch檔案名.launch

launch檔案的使用：https://blog.csdn.net/qq_44989881/article/details/118607995

踩坑

注意1.：當使用C++撰寫的ROS__INFO 終端輸出有中文時，會出現亂碼

INFO: ???

解決辦法：在函式開頭加入下面代碼的任意一句

setlocale(LC_CTYPE, "zh_CN.utf8");
setlocale(LC_ALL, "");

當使用Python撰寫的loginfo終端輸出有中文時，會出現以下錯誤

SyntaxError: Non-ASCII character ‘\xe7’ in file /home/vvcat/day02_ws/src/hello_world_c/scripts /hello_ros_p.py on line 4, but no encoding declared; see http://python.org/dev/peps/pep-0263/ for details

解決辦法：在Python檔案的開頭加上以下代碼

#-*- coding: UTF-8 -*- 

注意2.：如果在撰寫c++代碼沒有代碼提示

需要修改 .vscode/c_cpp_properties.json 檔案，

我的.vscode/c_cpp_properties.json檔案如下

{
  "configurations": [
    {
      "browse": {
        "databaseFilename": "",
        "limitSymbolsToIncludedHeaders": true
      },
      "includePath": [
        "/home/vvcat/catkin_ws/devel/include/**",
        "/opt/ros/melodic/include/**",
        "/home/vvcat/catkin_ws/src/test_pkg/include/**",
        "/usr/include/**"
      ],
      "name": "ROS",
    }
  ],
  "version": 4
}

在 “name”: “ROS”,后面添加了

 "intelliSenseMode": "gcc-x64",
 "compilerPath": "/usr/bin/gcc",
 "cStandard": "gnu17",
 "cppStandard": "c++17"

添加后成功解決代碼提示問題，
注：除了 “name”: “ROS” 后面添加幾條內容，其它地方無需修改，

修改完后的.vscode/c_cpp_properties.json檔案如下：

{
  "configurations": [
    {
      "browse": {
        "databaseFilename": "",
        "limitSymbolsToIncludedHeaders": true
      },
      "includePath": [
        "/home/vvcat/catkin_ws/devel/include/**",
        "/opt/ros/melodic/include/**",
        "/home/vvcat/catkin_ws/src/test_pkg/include/**",
        "/usr/include/**"
      ],
      "name": "ROS",
      "intelliSenseMode": "gcc-x64",
      "compilerPath": "/usr/bin/gcc",
      "cStandard": "gnu17",
      "cppStandard": "c++17"
    }
  ],
  "version": 4
}

注意3.：
如果拋出例外： /usr/bin/env: “python”: 沒有那個檔案或目錄

解決1：Linux中在代碼的第一行解釋器宣告，可以使用絕對路徑定位到 python3 的安裝路徑

#! /usr/bin/python3

或

# !/usr/bin/python

解決2: 創建一個鏈接符號到 python 命令:

sudo ln -s /usr/bin/python3 /usr/bin/python

解決3：
在 CMakeLists.txt 檔案下 添加以下內容

catkin_install_python(PROGRAMS
  scripts/自定義檔案名.py
  DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)

總結

編譯: ctrl + shift + B

執行: 和之前一致，只是可以在 VScode 中添加終端，首先執行:

source ./devel/setup.bash

使用其它開發工具集成ROS插件：http://wiki.ros.org/IDEs