ros2 -9章机器人的控制多节点启动文件Launch

一、Launch文件简介

在ROS2中，Launch文件是管理多节点、参数配置和系统启动的核心工具。与ROS1的XML格式不同，ROS2推荐使用Python编写Launch文件，这提供了极大的灵活性（如条件判断、循环、动态参数生成等）。

1.1. Launch文件基本结构

ROS2的Launch文件本质上是一个Python脚本，需要返回一个 LaunchDescription 对象。目前使用于描述系统启动时候的配置，控制管理整个ros2程序的启动。在Launch文件可以设置要运行的节点、什么时候运行、配置节点传递那些参数。还负责监控启动进程的状态，主要包括节点和参数两大部分：

节点定义了要启动的节点，节点名称、报名、执行文件路径等信息；

参数用于设置节点的参数，可以是命令行参数、ros2服务器参数、私有参数。

ros2提供了Python、XML、YAML 三种格式的Launch文件规范。

python格式的Laubch文件，示例代码如下（test_turtlesim_launch.py）

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| # turtlesim_mimic.launch.py from launch import LaunchDescription # 导入Launch描述符容器 from launch_ros.actions import Node # 导入ROS2节点启动动作 def generate_launch_description(): #固定入口函数，ros2 launch 会自动调用它 return LaunchDescription( $# 返回一个包含所有启动项的列表 # 节点1: turtlesim1 仿真器 Node( package='turtlesim', # 节点所属的功能包名 namespace='turtlesim1', # 核心：命名空间隔离 executable='turtlesim_node', # 可执行文件名（对应 CMakeLists.txt 中 add_executable 的名称，编译该文件后生成的运行文件名称） name='sim' # 节点在图中的逻辑名称 ), # 节点2: turtlesim2 仿真器 Node( package='turtlesim', namespace='turtlesim2', executable='turtlesim_node', name='sim' ), # 节点3: mimic 节点（让 turtlesim2 跟随 turtlesim1） Node( package='turtlesim', executable='mimic', name='mimic', remappings=\[ ('/input/pose', '/turtlesim1/turtle1/pose'), # 第1步：偷看 ('/output/cmd_vel', '/turtlesim2/turtle1/cmd_vel'), # 第2步：指挥$ ), ]) |
| * generate_launch_description()：这是 ROS2 Python Launch 文件的标准入口函数，名称不可更改。ros2 launch 命令执行时会自动寻找并调用此函数。 * LaunchDescription( $...$ )：它是一个有序容器，内部按顺序注册所有要启动的实体（Node、IncludeLaunchDescription、DeclareLaunchArgument 等）。 |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| |  package：哪个包 → 可不同  namespace：实例隔离 → 必须不同（多实例时）  executable：包里的哪个程序 → 可同可不同  name：节点在 ROS 内的名字 → 不同 namespace 下可相同 | 注意事项： |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | 1. package='名称1'（功能包名称） * 理解：要运行节点功能包的名称，节点1和节点2名称可以不一样。这取决于你的节点代码到底写在哪个包里。比如你可以启动一个 turtlesim 包里的节点，再启动一个 my_robot 包里的节点，它们完全可以不一样。 2. namespace='名称2'（命名空间） * 理解：生成实例化的名称，小海龟1和小海龟2，可以不一样。它是用来做物理或逻辑隔离的（相当于给节点建一个虚拟的"文件夹"）。通常用于区分不同的机器人（如 robot1, robot2）或不同的子系统（如 chassis, arm）。 3. executable='名称3'（可执行文件名） * 理解：是编译好的，在功能包里面你要运行的文件名称。它是磁盘上真实存在的可执行文件名称，但它不是由 Launch 文件编译得到的，而是由你写的 C++ 或 Python 源码编译生成的。Launch 文件只是一个"启动器"，它只负责去系统里找这个已经编译好的文件并运行它。 4. name='名称4'（节点名称） * 理解：可以一样也可以不一样，是运行后在 ROS2 系统内的名称。这是节点在 ROS2 通信网络（图）里的"花名"。如果两个节点 name 一样，系统会报错或自动给其中一个加后缀（如 sim_1）。在不同 namespace 下，name 可以相同，不会冲突。在相同 namespace 下，name 不能相同，会冲突。 | Remapping 工作原理图解：逻辑: 读取 pose → 计算误差 → 输出 cmd_vel ①：发布: /output/cmd_vel ──remap──▶ /turtlesim2/turtle1/cmd_vel ②：订阅: /input/pose ──remap──▶ /turtlesim1/turtle1/pose； |

1.1. Launch文件3中代码示例

上文已经输出了Python示例代码，同样的功能代码如下示例XML、YAML；

1.1.1 XML 格式 (test_turtlesim_launch.xml)

XML 格式的结构非常直观，使用标签（Tags）来表示节点和重映射关系。

1.1.2 YAML 格式 (test_turtlesim_launch.yaml)

YAML 格式通过缩进来表示层级关系，代码看起来更简洁，但可读性因人而异。

二、Launch文件的运行

在test_turtlesim_launch的Launch文件中我们实现的功能是让小海龟2跟随小海龟1移动。如下代码我们使用Python代码并且添加一个控制功能，通过命令行参数动态的控制是否启动mimic节点，从而控制是否启动小海龟2跟随小海龟1 运动；

2.1 创建test_launch功能包

在 ~/ros2_ws/src路径下创一个test_launch功能包

2.2 修改test_turtlesim_launch.py代码

test_turtlesim_launch.py 代码如下，

2.2 修改setup.py代码

在setup.py代码如下，

2.3 编译，加载，运行

先回到cd ~/ros2_ws中

2.4 验证小海龟2不跟随运动

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| **终端1：**Ctrl+C关闭上述运行程序 运行指令（通过命令行参数动态控制）（海龟 1，海龟 2 就不动了）。 ros2 launch test_launch test_turtlesim_launch.py start_mimic:=false |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | root@LHAYR:~/ros2_ws# ros2 launch test_launch test_turtlesim_launch.py start_mimic:=false $INFO$ $launch$ : All log files can be found below /root/.ros/log/2026-07-07-18-43-28-498014-LHAYR-1773 $INFO$ $launch$ : Default logging verbosity is set to INFO $INFO$ $turtlesim_node-1$ : process started with pid $1776$ $INFO$ $turtlesim_node-2$ : process started with pid $1777$ $turtlesim_node-1$ $INFO$ $1783421008.543182920$ $turtlesim1.sim$ : Starting turtlesim with node name /turtlesim1/sim $turtlesim_node-2$ $INFO$ $1783421008.543270762$ $turtlesim2.sim$ : Starting turtlesim with node name /turtlesim2/sim $turtlesim_node-1$ $INFO$ $1783421008.546455458$ $turtlesim1.sim$ : Spawning turtle $turtle1$ at x= $5.544445$ , y= $5.544445$ , theta= $0.000000$ | 终端2：运行键盘控制指令，仅控制小海龟1 |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | root@LHAYR:~/ros2_ws# ros2 run turtlesim turtle_teleop_key --ros-args -r __ns:=/turtlesim1 Reading from keyboard --------------------------- Use arrow keys to move the turtle. Use g|b|v|c|d|e|r|t keys to rotate to absolute orientations. 'f' to cancel a rotation. 'q' to quit. | | --ros-args：表示后面的内容是给 ROS2 本身的参数，不是给程序内部用的。 -r：是 --remap 的缩写，意思是：对节点的名称、话题、服务等进行重映射。 __ns: __ns 是 ROS2 内置保留字段，表示：给这个节点设置命名空间（namespace） | | --ros-args -r __ns:=/turtlesim1 最终效果：不加，这个键盘节点原本发布的话题是：/turtle1/cmd_vel ；加上：加上这句之后，它发布的话题自动变成：/turtlesim1/turtle1/cmd_vel；正好和launch 里的：namespace='turtlesim1' 匹配上，所以海龟 1 才能收到控制指令。 | |
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2.5 验证小海龟2跟随运动

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| **终端1：**Ctrl+C关闭上述运行程序 运行指令（通过命令行参数动态控制）（海龟 1，海龟 2 就不动了）。 ros2 launch test_launch test_turtlesim_launch.py start_mimic:=true |-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | root@LHAYR:~/ros2_ws# ^C root@LHAYR:~/ros2_ws# ros2 launch test_launch test_turtlesim_launch.py start_mimic:=true $INFO$ $launch$ : All log files can be found below /root/.ros/log/2026-07-07-19-05-52-782993-LHAYR-1894 $INFO$ $launch$ : Default logging verbosity is set to INFO $INFO$ $turtlesim_node-1$ : process started with pid $1897$ $INFO$ $turtlesim_node-2$ : process started with pid $1898$ $INFO$ $mimic-3$ : process started with pid $1899$ $turtlesim_node-2$ $INFO$ $1783422352.828822097$ $turtlesim2.sim$ : Starting turtlesim with node name /turtlesim2/sim $turtlesim_node-1$ $INFO$ $1783422352.829254190$ $turtlesim1.sim$ : Starting turtlesim with node name /turtlesim1/sim $turtlesim_node-2$ $INFO$ $1783422352.832119166$ $turtlesim2.sim$ : Spawning turtle $turtle1$ at x= $5.544445$ , y= $5.544445$ , theta= $0.000000$ $turtlesim_node-1$ $INFO$ $1783422352.832497668$ $turtlesim1.sim$ : Spawning turtle $turtle1$ at x= $5.544445$ , y= $5.544445$ , theta= $0.000000$ | 终端2：直接控制无需重新运行 |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| | root@LHAYR:~/ros2_ws# ros2 run turtlesim turtle_teleop_key --ros-args -r __ns:=/turtlesim1 | | --ros-args：表示后面的内容是给 ROS2 本身的参数，不是给程序内部用的。 -r：是 --remap 的缩写，意思是：对节点的名称、话题、服务等进行重映射。 __ns: __ns 是 ROS2 内置保留字段，表示：给这个节点设置命名空间（namespace） | | --ros-args -r __ns:=/turtlesim1 最终效果：不加，这个键盘节点原本发布的话题是：/turtle1/cmd_vel ；加上：加上这句之后，它发布的话题自动变成：/turtlesim1/turtle1/cmd_vel；正好和launch 里的：namespace='turtlesim1' 匹配上，所以海龟 1 才能收到控制指令。 | |
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