ROS中使用思岚激光雷达进行跟随和Cmakelist.txt讲解

之前一直在弄ROS小车的底盘和编写底盘的代码，现在把底盘已经弄好了，所以开始编写一些上层的代码和算法，这篇博客主要介绍使用思岚雷达来进行跟随和Cmakelist.txt的讲解，本人注重于手动DIY ROS小车，如果大家也想自己手动DIY一辆ROS小车我们可以相互交流，本人熟悉各种外设模块的驱动和通信方式。

首先我使用的是思岚A2的雷达，所以我们要去官 下载他的ROS包：

下载后我们可以看到里面有rviz、launch、sdk、src、文件夹，这里我们主要关注他src文件夹里面的内容

node.cpp是他的驱动和采集部分的代码，这里我们可以不用关心，直接使用就行，主要看client里面的代码

下面对代码使用讲解：

我们进行跟随的话就是制读取雷达一定角度的距离，使小车和障碍物保持一定的距离即可以完成跟随，这样的做法比较粗糙，但也可以使用，后期会进行改进。

获取一定角度的距离我们只需要把上图箭头所指的地方修改成想要的起始角度和结束角度即可（0-359）、然后获取到距离后我们再使用一个PID进行调节，最终输出角速度和线速度给小车即可。这就是大概的思路，希望大家也可以分享一下自己的经验。

下面讲解Cmakelist.txt文件配置：

对于有一定Linux基础的人可能配置这个文件就没有什么难度，但是对于新手还是有一定难度的，有很多 的时候我们使用别人的程序包。然后添加东西的时候缺少什么东西，会使程序编译不过去，甚至无法运行，所以介绍一下cmakelist.txt 的每一行的作用。

一般ROS的cmakelist.txt文件主要框架如下：
     1、所需CMake版本（cmake_minimum_required）

     2、软件包名称（project（））

     3、查找构建所需的其他CMake / Catkin软件包（find_package（））

     4、启用Python模块支持（catkin_python_setup（））

    5、 消息/服务/动作生成器（add_message_files（），add_service_files（），add_action_files（））      《重点掌握》

    6、 调用消息/服务/动作生成（generate_messages（））

    7、指定package build info export（catkin_package（））

     8、要建立的库/可执行文件（add_library（）/ add_executable（）/ target_link_libraries（））

   9、 测试建立（catkin_add_gtest（））

    10、安装规则（install（））

1.CMake版本
            每个catkin CMakeLists.txt文件必须以需要的CMake版本开始。 Catkin需要2.8.3或更高版本。

cmake_minimum_required(VERSION 2.8.3)

2.软件包名称
            下一个项目是由CMake项目功能指定的包的名称。 让我们说我们正在制作一个名为robot_brain的软件包。

project(robot_brain)

请注意，在CMake中，您可以随时在CMake脚本中随时使用变量$ {PROJECT_NAME}来引用项目名称。

3.查找相关的CMake包
            我们需要使用CMake find_package函数指定需要找到哪些其他CMake包来构建我们的项目。 总是至少有一个依赖于catkin：  find_package(catkin REQUIRED)

如果您的项目依赖于其他湿式包装，它们将自动变成catkin的组件（以CMake为单位）。 而不是在这些软件包上使用find_package，如果您将它们指定为组件，它将使生活更轻松。 例如，如果您使用package nodelet。

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS nodelet)

注意：您应该只需要find_package组件来构建标志。 您不应添加运行时依赖关系。

你也可以做：find_package(catkin REQUIRED)   find_package(nodelet REQUIRED)

3.1.find_package（）做什么br>              如果CMake通过find_package找到一个包，则会导致创建几个提供有关找到的包的信息的CMake环境变量。 这些环境变量可以在CMake脚本中稍后使用。 环境变量描述了包导出的头文件的位置，源文件的位置，包所依赖的库以及这些库的路径。 名称总是符合 _ 的惯例：

      _FOUND – 如果找到库，则设置为true，否则为false

     _INCLUDE_DIRS或 _INCLUDES – 包导出的包含路径

     _LIBRARIES或 _LIBS – 由包导出的库

     _DEFINITIONS – /p>

3.2为什么Catkin包被指定为组件br>              Catkin包不是catkin的真正组成部分。相反，CMake的组件功能被用于catkin的设计，从而为您节省打字时间。
对于catkin包，如果find_package它们作为catkin的组件，这是有利的，因为使用catkin_前缀创建了一组环境变量。例如，让我们说您在代码中使用package nodelet。查找包的推荐方法是：find_package（catkin REQUIRED COMPONENTS nodelet）这意味着由nodelet导出的include路径，库等也附加到catkin_变量。例如，catkin_INCLUDE_DIRS不仅包含catkin的include路径，还包含了nodelet，这将在以后派上用场。我们可以自己选择find_package nodelet：   find_package（nodelet）这意味着nodelet路径，库等不会被添加到catkin_变量中。这将导致nodelet_INCLUDE_DIRS，nodelet_LIBRARIES等。也使用相同的变量创建     find_package（catkin REQUIRED COMPONENTS nodelet）

3.3促进
             如果使用C ++和Boost，您需要在Boost上调用find_package（），并指定用作组件的Boost的哪些方面。 例如，如果你想使用Boost线程，你会说：find_package（Boost REQUIRED COMPONENTS thread）

4.catkin_package（）
             catkin_package（）是一个catkin提供的CMake宏。这是为构建系统指定catkin特定信息所必需的，后者又用于生成pkg-config和CMake文件。在使用add_library（）或add_executable（）声明任何目标之前，必须调用此函数。该函数有5个可选参数：    INCLUDE_DIRS – 包的导出包含路径（即cflags）

图书馆 – 从项目导出的图书馆
            CATKIN_DEPENDS – 该项目依赖的其他catkin项目
            DEPENDS – 该项目所依赖的非catkin CMake项目。为了更好的理解，请看这个解释。
            CFG_EXTRAS – 其他配置选项

完整的宏文档可以在这里找到。
举个例子：

catkin_package(
   INCLUDE_DIRS include
   LIBRARIES ${PROJECT_NAME}
   CATKIN_DEPENDS roscpp nodelet
   DEPENDS eigen opencv)

这表示包文件夹中的文件夹“include”是导出标题的地方。 CMake环境变量$ {PROJECT_NAME}评估到之前传给project（）函数的任何东西，在这种情况下它将是“robot_brain”。 “roscpp”+“nodelet”是需要存在来构建/运行此程序包的软件包，“eigen”+“opencv”是需要存在的用于构建/运行此程序包的系统依赖项。

5.指定构建目标
             构建目标可以有多种形式，但通常它们代表两种可能之一：
             可执行目标 – 我们可以运行的程序
             库目标 – 可在构建和/或运行时由可执行目标使用的库

5.1目标命名

             非常重要的是注意，catkin中的构建目标的名称必须是唯一的，而不管它们被构建/安装到哪个文件夹。 这是CMake的要求。 但是，目标的唯一名称只能在CMake内部进行。 可以使用set_target_properties（）函数将目标重命名为其他目标：
例：

set_target_properties(rviz_image_view
                      PROPERTIES OUTPUT_NAME image_view
                      PREFIX “”)

这将在构建和安装输出中将目标rviz_image_view的名称更改为image_view。

5.2自定义输出目录
             虽然可执行文件和库的默认输出目录通常设置为合理的值，但在某些情况下必须进行自定义。即 一个包含Python绑定的库必须放在不同的文件夹中才能在Python中导入：

例：

set_target_properties(python_module_library
  PROPERTIES LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${CATKIN_DEVEL_PREFIX}/${CATKIN_PACKAGE_PYTHON_DESTINATION})

5.3包括路径和库路径

             在指定目标之前，您需要指定可以为所述目标找到资源的位置，特别是头文件和库：
     包括路径 – 在哪里可以找到代码（最常见于C / C ++）的头文件
     库路径 – 哪些库位于该可执行目标建立对象br>      include_directories（，，…，）
     link_directories（，，…，）

5.3.1include_directories（）
             include_directories的参数应该是find_package调用和需要包含的任何其他目录生成的* _INCLUDE_DIRS变量。 如果您使用catkin和Boost，您的include_directories（）调用应该如下所示：

include_directories(include ${Boost_INCLUDE_DIRS} ${catkin_INCLUDE_DIRS})

第一个参数“include”表示包中的include /目录也是路径的一部分。

5.3.2link_directories（）
             CMake link_directories（）函数可用于添加额外的库路径，但是不推荐这样做。 所有catkin和CMake软件包在find_packaged时都会自动添加链接信息。 只需链接到target_link_libraries（）中的库
例：

link_directories(~/my_libs)

请参阅这个cmake线程以查看关于在link_directories（）上使用target_link_libraries（）的详细示例。

5.4可执行目标
            要指定必须构建的可执行目标，我们必须使用add_executable（）CMake函数。

add_executable(myProgram src/main.cpp src/some_file.cpp src/another_file.cpp)

这将构建一个名为myProgram的目标可执行文件，它由3个源文件构建：src / main.cpp，src / some_file.cpp和src / another_file.cpp。

5.5 图书馆目标
            add_library（）CMake函数用于指定要构建的库。 默认情况下，catkin构建共享库。

add_library(${PROJECT_NAME} ${${PROJECT_NAME}_SRCS})

5.6target_link_libraries
            使用target_link_libraries（）函数来指定可执行目标链接的库。 这通常在add_executable（）调用之后完成。 如果找不到ros，则添加$ {catkin_LIBRARIES}。句法：

target_link_libraries(, , , … )

例：

add_executable(foo src/foo.cpp)
add_library(moo src/moo.cpp)
target_link_libraries(foo moo)  — This links foo against libmoo.so

请注意，在大多数用例中不需要使用link_directories（），因为信息通过find_package（）自动拉入。

6.0消息，服务和行动目标
             消息（.msg），服务（.srv）和动作（.action）文件在ROS包构建和使用之前需要一个特殊的预处理器构建步骤。 这些宏的要点是生成编程语言特定的文件，以便可以利用其选择的编程语言中的消息，服务和动作。 构建系统将使用所有可用的生成器（例如gencpp，genpy，genlisp等）生成绑定。
提供了三个宏来分别处理消息，服务和动作：
    add_message_files
    add_service_files
    add_action_files
这些宏之后必须跟随调用生成的宏：

 generate_messages()

6.1重要先决条件/限制
             这些宏必须在catkin_package（）宏之前，以便生成才能正常工作。

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS …)
                   add_message_files(…)
                   add_service_files(…)
                   add_action_files(…)
                   generate_messages(…)
                   catkin_package(…)

您的catkin_package（）宏必须对message_runtime具有CATKIN_DEPENDS依赖关系。

catkin_package(
                        …
               CATKIN_DEPENDS message_runtime …
                          …)

您必须对包message_generation使用find_package（），单独或作为catkin的组件：

   find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS message_generation)

您的package.xml文件必须包含对message_generation的构建依赖关系以及message_runtime上的运行时依赖关系。 如果依赖关系从其他软件包中过渡拉出来，则不需要这样做。
如果您有一个目标（即使是过渡性的）依赖于需要构建消息/服务/操作的其他一些目标，则需要向目标catkin_EXPORTED_TARGETS添加明确的依赖关系，以便它们以正确的顺序构建。 这种情况几乎总是适用，除非您的包真的不使用ROS的任何部分。 不幸的是，这种依赖关系不能自动传播。 （some_target是由add_executable（）设置的目标的名称）：

  add_dependencies(some_target ${catkin_EXPORTED_TARGETS})

如果您有一个构建消息和/或服务的包以及使用这些消息和/或服务的可执行文件，则需要为自动生成的消息目标创建明确的依赖关系，以便以正确的顺序构建它们。 （some_target是由add_executable（）设置的目标的名称）：

add_dependencies(some_target ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS})

如果您的包装满足上述两个条件，则需要添加以下两个依赖关系，即：

add_dependencies(some_target ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${catkin_EXPORTED_TARGETS})

6.2 例子

如果您的包在名为“MyMessage1.msg”和“MyMessage2.msg”的名为“msg”的目录中有两条消息，这些消息依赖于std_msgs和sensor_msgs，名为“srv”的名为“MyService.srv”的目录中的服务， 定义使用这些消息和服务的可执行的message_program，并且使用ROS的某些部分的可执行的do_not_use_local_messages_program，而不是此包中定义的消息/服务，那么在CMakeLists.txt中需要以下内容：

 # Get the information about this package’s buildtime dependencies
  find_package(catkin REQUIRED
    COMPONENTS message_generation std_msgs sensor_msgs)

  # Declare the message files to be built
  add_message_files(FILES
    MyMessage1.msg
    MyMessage2.msg
  )

  # Declare the service files to be built
  add_service_files(FILES
    MyService.srv
  )

  # Actually generate the language-specific message and service files
  generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs sensor_msgs)

  # Declare that this catkin package’s runtime dependencies
  catkin_package(
   CATKIN_DEPENDS message_runtime std_msgs sensor_msgs
  )

  # define executable using MyMessage1 etc.
  add_executable(message_program src/main.cpp)
  add_dependencies(message_program ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${catkin_EXPORTED_TARGETS})

  # define executable not using any messages/services provided by this package
  add_executable(does_not_use_local_messages_program src/main.cpp)
  add_dependencies(does_not_use_local_messages_program ${catkin_EXPORTED_TARGETS})

另外，如果要构建actionlib操作，并且在“action”目录中有一个名为“MyAction.action”的操作规范文件，则必须将actionlib_msgs添加到使用catkin进行find_package的组件列表中，然后添加以下调用 对generate_messages（…）的调用：

add_action_files(FILES
  MyAction.action
)

此外，该包必须具有对actionlib_msgs的构建依赖。

7.0启用Python模块支持
            如果您的ROS包提供了一些Python模块，您应该创建一个setup.py文件并调用

catkin_python_setup（）

之前调用generate_messages（）和catkin_package（）。

8.0 单位测试
有一个catkin-specific宏用于处理名为catkin_add_gtest（）的基于gtest的单元测试。

catkin_add_gtest（myUnitTest test / utest.cpp）

9.0可选步骤：指定可安装的目标
            构建时间之后，目标被放置在catkin工作区的开发空间中。但是，通常我们希望将目标安装到系统中（有关安装路径的信息可以在REP 122中找到），以便其他人或本地文件夹可以使用它们来测试系统级安装。换句话说，如果你想要做一个“make install”的代码，你需要指定目标应该在哪里。
这是使用CMake install（）函数作为参数完成的：
    目标 – 目标是安装
    ARCHIVE DESTINATION – 静态库和DLL（Windows）.lib存根
    LIBRARY DESTINATION – 非DLL共享库和模块
    RUNTIME DESTINATION – 可执行目标和DLL（Windows）样式共享库
举一个例子：

install(TARGETS ${PROJECT_NAME}
  ARCHIVE DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_LIB_DESTINATION}
  LIBRARY DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_LIB_DESTINATION}
  RUNTIME DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)

除了这些标准目标，一些文件必须安装到特殊文件夹。即一个包含Python绑定的库必须安装到不同的文件夹中才能在Python中导入：

install(TARGETS python_module_library
  ARCHIVE DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_PYTHON_DESTINATION}
  LIBRARY DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_PYTHON_DESTINATION}
)

9.1安装Python可执行脚本
             对于Python代码，安装规则看起来是不同的，因为没有使用add_library（）和add_executable（）函数，以便CMake确定哪些文件是目标以及它们是什么类型的目标。 而是在您的CMakeLists.txt文件中使用以下内容：

catkin_install_python(PROGRAMS scripts/myscript
  DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION})

有关安装python脚本和模块的详细信息以及文件夹布局的最佳做法，请参见catkin手册。 如果您只安装Python脚本并且不提供任何模块，则不需要创建上述setup.py文件，也不需要调用catkin_python_setup（）。

9.2安装头文件
                  标题文件也必须安装到“include”文件夹中，这通常是通过安装整个文件夹的文件来完成的（可选地，按文件名模式过滤，不包括SVN子文件夹）。 这可以通过如下所示的安装规则完成：

install(DIRECTORY include/${PROJECT_NAME}/
  DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_INCLUDE_DESTINATION}
  PATTERN “.svn” EXCLUDE
)

或者如果包含的子文件夹与包名称不匹配：

install(DIRECTORY include/
  DESTINATION ${CATKIN_GLOBAL_INCLUDE_DESTINATION}
  PATTERN “.svn” EXCLUDE
)

9.3安装roslaunch文件或其他资源
                  其他资源（如启动文件）可以安装到$ {CATKIN_PACKAGE_SHARE_DESTINATION

install(DIRECTORY launch/
  DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_SHARE_DESTINATION}/launch
  PATTERN “.svn” EXCLUDE)

好了这个Cmakelist.txt文件就先介绍到这里，之后还会介绍launch文件，谢谢大家，喜欢动手的小伙伴可以加我我们一起交流学习。