多主站ROS配置和mutimaster_fkie

ROS版本：kinetic

操作系统：Ubuntu 16.04。

multimaster_fkie：github

1网络配置

1.1路由器

设置无线路由器并连接两台计算机/机器人。
为这两台计算机设置静态IP地址。
相互测试ping命令和ssh。

1.2主机

我们将计算机0定义为主计算机C0，将计算机1定义为客户端计算机C1。

在C0和C1上，备份其/ etc / hosts文件并修改这些文件以注册其IP地址。

注意：最好使用计算机名作为C0和C1的主机名。在这里，“计算机名称”是/ etc / hosts文件中“ 127.0.1.1”旁边出现的名称。ROS和multimaster_fkie的node_manager以不同的方式对待不同种类的“主机名”。只是不要尝试“配置”它们。您最好再次检查/ etc / hostname的内容是否与/ etc / hosts中的名称一致。

一个/ etc / hosts文件示例如下图1所示。现在，让我们使用我自己的计算机作为C0（主机名：yyhu-live）。客户端计算机为C1（主机名：ai-airlab）。

<img>图1 C0上的示例/ etc / hosts文件。
图1 C0上的/ etc / hosts文件示例。↑yyhu-live是我的计算机的主机名。127.0.0.1和192.168.5.101被分配了相同的主机名。

从两端使用新定义的主机名对C0和C1进行ping操作。

1.3 ROS网络

本节主要通过参考pdf组成。（“ Sergi Hernandez Juan和Fernando Herrero Cotarelo的“多主ROS系统”）

在每台计算机上，将此行放入其.bashrc文件中。

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

要通过SSH使用ROS，在Ubuntu 16系统上，用户必须在其.bashrc文件中注释以下行，如图2所示。（请参见此处。multimaster_fkie的官方网站也提到了此问题。）

<img>图2在.bashrc文件中要注释的行。（第6至9行）
图2 .bashrc文件中要注释的行。（第6至9行）↑

在每台计算机上使用以下命令检查是否启用了多播功能。

cat /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_broadcasts

在每台计算机上使用以下命令暂时启用多播功能。

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

要永久启用多播功能，请编辑/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启动相关服务。

sudo service procps restart

使用此命令显示当前定义的多播组。通常，应该有一个224.0.0.1组。

netstat -g

使用此命令查看是否所有计算机都响应广播。

ping 224.0.0.1

1.4测试多主ROS网络的可用性

在C0上启动roscore，然后启动master_discovery节点。终端输出如图3所示。

rosrun master_discovery_fkie master_discovery _mcast_group:=224.0.0.1

<img>图3在C0上启动master_discovery节点后的终端输出。
图3在C0上启动master_discovery节点后的终端输出。↑

在C1上，请使用不同的节点名称启动相同的节点。（参考。）

rosrun master_discovery_fkie master_discovery _mcast_group:=224.0.0.1 __name:=master_discovery_ai

注意：name参数前有两个下划线。

如果节点名称相同，则C0将抱怨这种情况并自行终止。

在C0上启动master_sync节点（终端输出如图4所示）。

rosrun master_sync_fkie master_sync

<img>图4启动master_sync节点号C0后的终端输出。
图4启动master_sync节点号C0后的终端输出。↑

在C1上，启动具有不同节点名的 master_sync节点。

rosrun master_sync_fkie master_sync __name:=master_sync_ai

目前，每个master_sync节点都应打印同步信息。此信息将在几秒钟的间隔内刷新。

通过每台计算机上的“ rostopic列表”和“ rosnode列表”列出当前主题和节点，应该会看到相同的结果。如图5所示。

<img>图5主题和节点列表。在C0上执行。
图5主题和节点列表。在C0上执行。↑

如果一切正常，现在让我们尝试发布和订阅真实数据。在两台计算机中的任何一台上，使用以下命令启动一个匿名节点。

rostopic pub -r 1 /test std_msgs/Int32 1

上面的命令将启动一个匿名节点，并发布一个名称为“ / test”的主题。此节点每秒将发布一个Int32类型值1。现在使用“ rostopic列表”和“ rosnode列表”查看新主题和节点是否存在。结果将类似于图6。

<img>图6新的匿名节点。
图6新的匿名节点。↑

如果/ test在C1上，请使用

rostopic hz /test

在C0上查看C0是否真的可以接收任何实际数据。结果如图7所示。

<img>图7对ROS主题的频率测试。
图7对ROS主题的频率测试。↑

2个node_manager GUI

现在，我们已经配置了一个有效的多主ROS网络，我们可以使用node_manager GUI可视化ROS网络中节点的信息并与这些节点进行交互。

2.1准备一个测试ROS节点

我们将测试node_manager的一些功能，这需要一个示例ROS节点才能使用。

创建一个简单的ROS节点。该节点将仅每秒发布一次字符串消息。该节点是用Python编写的，应该准备启动文件。关联的ROS软件包称为“ test_pub”，而Python脚本称为“ simple_pub.py”。脚本和启动文件可以在这里找到。

由于node_manager严重依赖于名为“ screen”的工具，因此我们必须将其安装在系统中。

目前，任何ROS节点都应在“屏幕”中启动。node_manager假定“屏幕”具有与ROS节点的“名称”相关联的特定“名称”。在“屏幕”中启动ROS节点时，我们必须明确指定“屏幕名称”和“ ROS节点名称”。以test_pub包为例，我们使用以下命令启动其ROS节点（由于已配置了系统范围的ROS_MASTER_URI，因此需要在C0上运行roscore）。

screen -S _simple_pub_launch -dm roslaunch test_pub simple_pub.launch

其中，“ screen”的-S参数指定“ screen”的名称，而“ screen”的-dm参数告诉“ screen”以分离模式启动，并执行指定为其余命令行参数的命令。注意，-S参数和“屏幕”的名称之间有一个空格字符。一旦发出此命令，就可以使用

screen -ls

查看启动是否正常以及“屏幕”的名称是否正确设置。

将此示例节点存储在C1上，以备后用。

2.2测试node_manager

现在，停止C0和C1上所有正在运行的节点，让roscore在C0上运行。在C0上，通过以下方式启动node_manager

node_manager

如图8所示，将显示node_manager的GUI。

<img>图8 node_manager。
图8 node_manager。↑

目前，“ ROS网络”面板（左上角，图8中的＃1）显示没有启用的网络。这是因为网络中没有运行master_discovery节点。在“ {SYSTEM}”叶（图8中的＃2）下，只有其他两个ROS节点在运行。我们通过单击“ ROS网络”面板上的“开始”按钮（图8中的＃3）来启用网络。然后，我们将看到“开始发现”对话框窗口，如图9所示。

<img>图9“开始发现”对话框窗口。
图9“开始发现”对话框窗口。↑

将所有内容保留为默认值（“ MCast组”除外），然后单击“确定”。一个新的master_discovery节点（图10中的＃1）将显示在{SYSTEM}叶子下，而新启用的ROS网络id：0将显示在“ ROS Network”面板中（图10中的＃2）。图10显示了此视图。

<img>图10 master_discovery节点已启动。
图10 master_discovery节点已启动。↑

现在，我们可以使用图11（＃1）中所示的按钮启动master_sync节点。

<img>图11在node_manager中启动master_sync节点。
图11在node_manager中启动master_sync节点。↑

然后，此按钮更改其颜色，并启动一个新的master_sync节点（图11中的＃2）。

为了让ROS网络发现新的客户端，我们必须在客户端上手动启动master_discovery节点，本例中为C1。在C1上，使用“其他”节点名称在“屏幕”内启动新的master_discovery节点。如图12所示，我们将看到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>图12 master_discovery节点在远程客户端上启动。
图12 master_discovery节点在远程客户端上启动。↑

如果master_discovery节点成功启动，我们可以在node_manager中看到其信息。

现在我们可以通过以下方式在C1上启动示例节点

screen -S _simple_pub_launch -dm roslaunch test_pub simple_pub.launch

启动后，C0上的node_manager将显示其信息，如图13（＃1）所示。

<img>图13 / simple_pub_launch节点在远程计算机上启动。
图13在远程计算机上启动的/ simple_pub_launch节点。↑

我们可以使用node_manager提供的工具（图13中的＃2）在C0上打开SSH会话，以访问在C1上运行的“屏幕”。选择“ yyhu-live @ ai-airlab [http：// yyhu-live：11311 /]”下的任何节点，单击按钮（图13中的＃2），或使用快捷方式“ F3”启动到SSH会话。包含该节点的“屏幕”。将弹出一个对话框，如图14所示，以请求SSH会话的用户名和密码。用户可能必须在打开的SSH会话中第二次输入他/她的密码。

<img>图14 SSH登录对话框。
图14 SSH登录对话框。↑

使用“ Ctrl + a，d”分离并关闭此窗口。

在C1上，用户可以使用

screen -ls

签出“屏幕”列表。

在C0上，用户可以通过单击node_manager的GUI左侧的“停止选择的服务”按钮（图13中的＃3）来停止/ simple_pub_launch节点。单击后，将终止C1上的“屏幕”进程，命令“ rosnode list”将不显示/ simple_pub_launch的迹象。

2.3 default_cfg

现在，用户仍然必须手动在C1上（在“屏幕”中）启动ROS节点，以使node_manager看到并与其交互。实际上，multimaster_fkie提供了一种在远程客户端中启动节点的方法。这是通过default_cfg节点实现的。

default_cfg节点需要启动文件。在该启动文件中，用户列出了他/她希望让C0上的node_manager管理的所有节点。default_cfg节点提供了一些其他功能，例如自动启动和重生，延迟启动和条件启动。鼓励用户查看官方文档以了解所有可能的功能。

使用我们的test_pub包，我们为default_cfg组成了一个新的启动文件，如图15所示。

<img>图15 default_cfg节点的test_pub启动文件。
图15 default_cfg节点的test_pub启动文件。↑

请注意，我们为simple_pub_launch节点（在此启动文件中配置的ROS节点名称）配置了延迟的自动启动。然后，我们准备了另一个启动文件，如图16所示，用于启动default_cfg本身（文件名为“ default_cfg_test.launch”））。

<img>图16用于启动default_cfg本身的启动文件。
图16启动文件以启动default_cfg本身。↑

在此启动文件中，我们启用了自动启动功能，并告知defualt_cfg要启动的节点的信息。然后，我们可以像往常一样使用“屏幕”启动default_cfg。

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

然后如图17所示，在C0上，我们可以看到有两个新节点被启动。

<img>图17在远程客户端上启动了defult_cfg。
图17在远程客户端上启动的defult_cfg。↑

如果我们可以快速操作计算机（或设置较大的延迟时间来自动启动），则可以看到/ simple_pub节点在请求的延迟后被启动，如图15所示的启动文件中所示。

现在，用户可以通过单击C0上的node_manager的“开始选择的服务”和“停止选择的服务”按钮（图13中的＃4和＃3）来停止或重新启动ROS节点，以远程控制该节点。

2.4其他

要停止整个ROS网络，请退出node_manager，并停止roscore，请使用节点面板（较大的红叉）上的红叉按钮（请参见图18）。单击后，“ Close / Stop / Shutdown”（关闭/停止/关闭）对话框将显示在最前面，如图19所示。选择“ stop ROS”以同时退出roscore。请注意，选择“关闭主机”将关闭C0计算机。

<img>图18较大的红叉。
图18较大的红叉。↑