多主站ROS配置和mutimaster_fkie

ROS版本：kinetic

操作系統：Ubuntu 16.04。

multimaster_fkie：github

1網絡配置

1.1路由器

設置無線路由器并連接兩臺計算機/機器人。
為這兩臺計算機設置靜態IP地址。
相互測試ping命令和ssh。

1.2主機

我們將計算機0定義為主計算機C0，將計算機1定義為客戶端計算機C1。

在C0和C1上，備份其/ etc / hosts文件并修改這些文件以注冊其IP地址。

注意：最好使用計算機名作為C0和C1的主機名。在這里，“計算機名稱”是/ etc / hosts文件中“ 127.0.1.1”旁邊出現的名稱。ROS和multimaster_fkie的node_manager以不同的方式對待不同種類的“主機名”。只是不要嘗試“配置”它們。您最好再次檢查/ etc / hostname的內容是否與/ etc / hosts中的名稱一致。

一個/ etc / hosts文件示例如下圖1所示。現在，讓我們使用我自己的計算機作為C0（主機名：yyhu-live）。客戶端計算機為C1（主機名：ai-airlab）。

<img>圖1 C0上的示例/ etc / hosts文件。
圖1 C0上的/ etc / hosts文件示例。↑yyhu-live是我的計算機的主機名。127.0.0.1和192.168.5.101被分配了相同的主機名。

從兩端使用新定義的主機名對C0和C1進行ping操作。

1.3 ROS網絡

本節主要通過參考pdf組成。（“ Sergi Hernandez Juan和Fernando Herrero Cotarelo的“多主ROS系統”）

在每臺計算機上，將此行放入其.bashrc文件中。

export ROS_MASTER_URI=http://yyhu-live:11311

要通過SSH使用ROS，在Ubuntu 16系統上，用戶必須在其.bashrc文件中注釋以下行，如圖2所示。（請參見此處。multimaster_fkie的官方網站也提到了此問題。）

<img>圖2在.bashrc文件中要注釋的行。（第6至9行）
圖2 .bashrc文件中要注釋的行。（第6至9行）↑

在每臺計算機上使用以下命令檢查是否啟用了多播功能。

cat /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_broadcasts

在每臺計算機上使用以下命令暫時啟用多播功能。

sudo sh -c "echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_broadcasts"

要永久啟用多播功能，請編輯/etc/sysctl.conf文件，添加以下行。

net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts=0

并使用以下命令重新啟動相關服務。

sudo service procps restart

使用此命令顯示當前定義的多播組。通常，應該有一個224.0.0.1組。

netstat -g

使用此命令查看是否所有計算機都響應廣播。

ping 224.0.0.1

1.4測試多主ROS網絡的可用性

在C0上啟動roscore，然后啟動master_discovery節點。終端輸出如圖3所示。

rosrun master_discovery_fkie master_discovery _mcast_group:=224.0.0.1

<img>圖3在C0上啟動master_discovery節點后的終端輸出。
圖3在C0上啟動master_discovery節點后的終端輸出。↑

在C1上，請使用不同的節點名稱啟動相同的節點。（參考。）

rosrun master_discovery_fkie master_discovery _mcast_group:=224.0.0.1 __name:=master_discovery_ai

注意：name參數前有兩個下劃線。

如果節點名稱相同，則C0將抱怨這種情況并自行終止。

在C0上啟動master_sync節點（終端輸出如圖4所示）。

rosrun master_sync_fkie master_sync

<img>圖4啟動master_sync節點號C0后的終端輸出。
圖4啟動master_sync節點號C0后的終端輸出。↑

在C1上，啟動具有不同節點名的?master_sync節點。

rosrun master_sync_fkie master_sync __name:=master_sync_ai

目前，每個master_sync節點都應打印同步信息。此信息將在幾秒鐘的間隔內刷新。

通過每臺計算機上的“ rostopic列表”和“ rosnode列表”列出當前主題和節點，應該會看到相同的結果。如圖5所示。

<img>圖5主題和節點列表。在C0上執行。
圖5主題和節點列表。在C0上執行。↑

如果一切正常，現在讓我們嘗試發布和訂閱真實數據。在兩臺計算機中的任何一臺上，使用以下命令啟動一個匿名節點。

rostopic pub -r 1 /test std_msgs/Int32 1

上面的命令將啟動一個匿名節點，并發布一個名稱為“ / test”的主題。此節點每秒將發布一個Int32類型值1。現在使用“ rostopic列表”和“ rosnode列表”查看新主題和節點是否存在。結果將類似于圖6。

<img>圖6新的匿名節點。
圖6新的匿名節點。↑

如果/ test在C1上，請使用

rostopic hz /test

在C0上查看C0是否真的可以接收任何實際數據。結果如圖7所示。

<img>圖7對ROS主題的頻率測試。
圖7對ROS主題的頻率測試。↑

2個node_manager GUI

現在，我們已經配置了一個有效的多主ROS網絡，我們可以使用node_manager GUI可視化ROS網絡中節點的信息并與這些節點進行交互。

2.1準備一個測試ROS節點

我們將測試node_manager的一些功能，這需要一個示例ROS節點才能使用。

創建一個簡單的ROS節點。該節點將僅每秒發布一次字符串消息。該節點是用Python編寫的，應該準備啟動文件。關聯的ROS軟件包稱為“ test_pub”，而Python腳本稱為“ simple_pub.py”。腳本和啟動文件可以在這里找到。

由于node_manager嚴重依賴于名為“ screen”的工具，因此我們必須將其安裝在系統中。

目前，任何ROS節點都應在“屏幕”中啟動。node_manager假定“屏幕”具有與ROS節點的“名稱”相關聯的特定“名稱”。在“屏幕”中啟動ROS節點時，我們必須明確指定“屏幕名稱”和“ ROS節點名稱”。以test_pub包為例，我們使用以下命令啟動其ROS節點（由于已配置了系統范圍的ROS_MASTER_URI，因此需要在C0上運行roscore）。

screen -S _simple_pub_launch -dm roslaunch test_pub simple_pub.launch

其中，“ screen”的-S參數指定“ screen”的名稱，而“ screen”的-dm參數告訴“ screen”以分離模式啟動，并執行指定為其余命令行參數的命令。注意，-S參數和“屏幕”的名稱之間有一個空格字符。一旦發出此命令，就可以使用

screen -ls

查看啟動是否正常以及“屏幕”的名稱是否正確設置。

將此示例節點存儲在C1上，以備后用。

2.2測試node_manager

現在，停止C0和C1上所有正在運行的節點，讓roscore在C0上運行。在C0上，通過以下方式啟動node_manager

node_manager

如圖8所示，將顯示node_manager的GUI。

<img>圖8 node_manager。
圖8 node_manager。↑

目前，“ ROS網絡”面板（左上角，圖8中的＃1）顯示沒有啟用的網絡。這是因為網絡中沒有運行master_discovery節點。在“ {SYSTEM}”葉（圖8中的＃2）下，只有其他兩個ROS節點在運行。我們通過單擊“ ROS網絡”面板上的“開始”按鈕（圖8中的＃3）來啟用網絡。然后，我們將看到“開始發現”對話框窗口，如圖9所示。

<img>圖9“開始發現”對話框窗口。
圖9“開始發現”對話框窗口。↑

將所有內容保留為默認值（“ MCast組”除外），然后單擊“確定”。一個新的master_discovery節點（圖10中的＃1）將顯示在{SYSTEM}葉子下，而新啟用的ROS網絡id：0將顯示在“ ROS Network”面板中（圖10中的＃2）。圖10顯示了此視圖。

<img>圖10 master_discovery節點已啟動。
圖10 master_discovery節點已啟動。↑

現在，我們可以使用圖11（＃1）中所示的按鈕啟動master_sync節點。

<img>圖11在node_manager中啟動master_sync節點。
圖11在node_manager中啟動master_sync節點。↑

然后，此按鈕更改其顏色，并啟動一個新的master_sync節點（圖11中的＃2）。

為了讓ROS網絡發現新的客戶端，我們必須在客戶端上手動啟動master_discovery節點，本例中為C1。在C1上，使用“其他”節點名稱在“屏幕”內啟動新的master_discovery節點。如圖12所示，我們將看到C1的信息。

screen -S _master_discovery_ai -dm rosrun master_discovery_fkie master_discovery _mcast_group:=224.0.0.1 __name:=master_discovery_ai

<img>圖12 master_discovery節點在遠程客戶端上啟動。
圖12 master_discovery節點在遠程客戶端上啟動。↑

如果master_discovery節點成功啟動，我們可以在node_manager中看到其信息。

現在我們可以通過以下方式在C1上啟動示例節點

screen -S _simple_pub_launch -dm roslaunch test_pub simple_pub.launch

啟動后，C0上的node_manager將顯示其信息，如圖13（＃1）所示。

<img>圖13 / simple_pub_launch節點在遠程計算機上啟動。
圖13在遠程計算機上啟動的/ simple_pub_launch節點。↑

我們可以使用node_manager提供的工具（圖13中的＃2）在C0上打開SSH會話，以訪問在C1上運行的“屏幕”。選擇“ yyhu-live @ ai-airlab [http：// yyhu-live：11311 /]”下的任何節點，單擊按鈕（圖13中的＃2），或使用快捷方式“ F3”啟動到SSH會話。包含該節點的“屏幕”。將彈出一個對話框，如圖14所示，以請求SSH會話的用戶名和密碼。用戶可能必須在打開的SSH會話中第二次輸入他/她的密碼。

<img>圖14 SSH登錄對話框。
圖14 SSH登錄對話框。↑

使用“ Ctrl + a，d”分離并關閉此窗口。

在C1上，用戶可以使用

screen -ls

簽出“屏幕”列表。

在C0上，用戶可以通過單擊node_manager的GUI左側的“停止選擇的服務”按鈕（圖13中的＃3）來停止/ simple_pub_launch節點。單擊后，將終止C1上的“屏幕”進程，命令“ rosnode list”將不顯示/ simple_pub_launch的跡象。

2.3 default_cfg

現在，用戶仍然必須手動在C1上（在“屏幕”中）啟動ROS節點，以使node_manager看到并與其交互。實際上，multimaster_fkie提供了一種在遠程客戶端中啟動節點的方法。這是通過default_cfg節點實現的。

default_cfg節點需要啟動文件。在該啟動文件中，用戶列出了他/她希望讓C0上的node_manager管理的所有節點。default_cfg節點提供了一些其他功能，例如自動啟動和重生，延遲啟動和條件啟動。鼓勵用戶查看官方文檔以了解所有可能的功能。

使用我們的test_pub包，我們為default_cfg組成了一個新的啟動文件，如圖15所示。

<img>圖15 default_cfg節點的test_pub啟動文件。
圖15 default_cfg節點的test_pub啟動文件。↑

請注意，我們為simple_pub_launch節點（在此啟動文件中配置的ROS節點名稱）配置了延遲的自動啟動。然后，我們準備了另一個啟動文件，如圖16所示，用于啟動default_cfg本身（文件名為“ default_cfg_test.launch”））。

<img>圖16用于啟動default_cfg本身的啟動文件。
圖16啟動文件以啟動default_cfg本身。↑

在此啟動文件中，我們啟用了自動啟動功能，并告知defualt_cfg要啟動的節點的信息。然后，我們可以像往常一樣使用“屏幕”啟動default_cfg。

<span style="color:#111111"><code>screen -S _default_cfg -dm roslaunch default_cfg_fkie default_cfg_test.launch
</code></span>

然后如圖17所示，在C0上，我們可以看到有兩個新節點被啟動。

<img>圖17在遠程客戶端上啟動了defult_cfg。
圖17在遠程客戶端上啟動的defult_cfg。↑

如果我們可以快速操作計算機（或設置較大的延遲時間來自動啟動），則可以看到/ simple_pub節點在請求的延遲后被啟動，如圖15所示的啟動文件中所示。

現在，用戶可以通過單擊C0上的node_manager的“開始選擇的服務”和“停止選擇的服務”按鈕（圖13中的＃4和＃3）來停止或重新啟動ROS節點，以遠程控制該節點。

2.4其他

要停止整個ROS網絡，請退出node_manager，并停止roscore，請使用節點面板（較大的紅叉）上的紅叉按鈕（請參見圖18）。單擊后，“ Close / Stop / Shutdown”（關閉/停止/關閉）對話框將顯示在最前面，如圖19所示。選擇“ stop ROS”以同時退出roscore。請注意，選擇“關閉主機”將關閉C0計算機。

<img>圖18較大的紅叉。
圖18較大的紅叉。↑