【ROS2】含自定义消息的ROS2节点开发流程

ROS 2 自定义消息（.msg）开发核心原则：接口编译必须先于节点编译。

工程规范要求严格分离消息包与功能包。以下为标准开发与迭代流程。

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一、 初次创建与运行全流程

Step 1: 创建工作空间与独立包

消息包必须基于 CMake 构建，不受逻辑节点语言限制。

mkdir -p ~/dev_ws/src && cd ~/dev_ws/src

# 创建消息包 (必须为 ament_cmake)
ros2 pkg create --build-type ament_cmake custom_msgs

# 创建功能节点包 (以 Python 为例)
ros2 pkg create --build-type ament_python robot_node --dependencies rclpy custom_msgs

Step 2: 定义消息接口

cd custom_msgs && mkdir msg
cat <<EOF > msg/RobotStatus.msg
int32 robot_id
string status_text
float64 battery_level
EOF

Step 3: 配置构建依赖

修改 custom_msgs/CMakeLists.txt，追加：

find_package(rosidl_default_generators REQUIRED)

rosidl_generate_interfaces(${PROJECT_NAME}
  "msg/RobotStatus.msg"
)

修改 custom_msgs/package.xml，追加：

<buildtool_depend>rosidl_default_generators</buildtool_depend>
<exec_depend>rosidl_default_runtime</exec_depend>
<member_of_group>rosidl_interface_packages</member_of_group>

Step 4: 优先编译消息包（强制前置）

未完成此步将导致逻辑节点报模块缺失错误。

cd ~/dev_ws
colcon build --packages-select custom_msgs
source install/setup.bash

Step 5: 编写节点代码

文件：robot_node/robot_node/status_publisher.py

import rclpy
from rclpy.node import Node
from custom_msgs.msg import RobotStatus 

class StatusPub(Node):
    def __init__(self):
        super().__init__('status_pub_node')
        self.pub = self.create_publisher(RobotStatus, 'robot_status', 10)
        self.timer = self.create_timer(1.0, self.timer_cb)

    def timer_cb(self):
        msg = RobotStatus(robot_id=1, status_text="Nominal", battery_level=98.5)
        self.pub.publish(msg)

def main(args=None):
    rclpy.init(args=args)
    rclpy.spin(StatusPub())
    rclpy.shutdown()

if __name__ == '__main__':
    main()

(注：需在 setup.py 的 entry_points 中完成节点注册)

Step 6: 编译并运行

cd ~/dev_ws
colcon build --packages-select robot_node
source install/setup.bash
ros2 run robot_node status_publisher

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二、 后续开发迭代循环

根据修改内容，迭代分为两条固定路径。

场景 A：仅修改逻辑代码

未更改 .msg 文件。

1. 修改代码 ：编辑 .py 或 .cpp。
2. 编译生效：

• C++ ：执行 colcon build --packages-select robot_node。
• Python ：若初次构建包含 --symlink-install 参数，无需重新编译，保存代码即可。

3. 运行：重启节点。

场景 B：修改自定义消息结构

更改 .msg 字段（如增删变量），必须严格按以下顺序执行：

1. 修改定义 ：更新 .msg 文件。
2. 重编消息包 ：colcon build --packages-select custom_msgs
3. 刷新环境（关键） ：source install/setup.bash，确保终端加载最新接口结构。
4. 修改代码：在节点代码中适配新字段。
5. 重编节点包 ：colcon build --packages-select robot_node（C++ 节点必须重新链接）。
6. 运行：重启节点。