基于前两者的衍生创新：参数（parameter）通信

学会提问：

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目标：了解如何在 ROS 2 中获取、设置、保存和重新加载参数。

01. 背景知识

参数(Parameters)是节点的配置值。我们可以将参数视为节点设置。节点可以将参数存储为整数、浮点数、布尔值、字符串和列表（注释：这些用于告知计算机如何在底层硬件对数值进行描述、存储）。在 ROS 2 中，每个节点都维护自己的参数。有关参数的更多背景信息，请参阅Parameters概念。

02. 准备工作

加载环境变量。为了在每个新打开的终端里面使用 ROS2 的命令工具，我们需要用如下命令加载关于 ROS2 的配置信息：

source /opt/ros/jazzy/setup.zsh

运行必要的节点。启动两个 turtlesim 节点 /turtlesim 和 /teleop_turtle。

打开新终端并运行：

ros2 run turtlesim turtlesim_node

打开另一个终端并运行：

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

03. 学习任务

3.1 ros2 param list

要查看属于某个节点的参数，请打开一个新终端并输入命令：

ros2 param list

我们将看到节点命名空间 /teleop_turtle 和 /turtlesim，后跟每个节点的参数：

/teleop_turtle:
  qos_overrides./parameter_events.publisher.depth
  qos_overrides./parameter_events.publisher.durability
  qos_overrides./parameter_events.publisher.history
  qos_overrides./parameter_events.publisher.reliability
  scale_angular
  scale_linear
  use_sim_time
/turtlesim:
  background_b
  background_g
  background_r
  qos_overrides./parameter_events.publisher.depth
  qos_overrides./parameter_events.publisher.durability
  qos_overrides./parameter_events.publisher.history
  qos_overrides./parameter_events.publisher.reliability
  use_sim_time

每个节点都有参数 use_sim_time;这并不是 TurtleSim 独有的。

根据它们的名称，/turtlesim 的参数似乎使用 RGB 颜色值来确定 turtlesim 窗口的背景颜色。

要确定参数的类型，可以使用 ros2 param get。

3.2 ros2 param get

要显示参数的类型和当前值，请使用以下命令：

ros2 param get <node_name> <parameter_name>

我们来查看一下 /turtlesim 的 background_g 参数的当前值：

ros2 param get /turtlesim background_g

这将返回值：

Integer value is: 86

现在我们知道 background_g 包含一个整数值。

如果我们在 background_r 和 background_b 上运行相同的命令，您将分别获得值 69 和 255。

3.3 ros2 param set

要在运行时更改参数的值，请使用以下命令：

ros2 param set <node_name> <parameter_name> <value>

让我们更改 /turtlesim 的背景颜色：

ros2 param set /turtlesim background_r 150

终端应返回以下消息：

Set parameter successful

且 turtlesim 窗口的背景应该会改变颜色：

使用 set 命令设置参数只会在当前会话中更改它们，而不会永久更改。但是，我们可以保存设置并在下次启动节点时重新加载它们。

3.4 ros2 param dump

我们可以使用以下命令查看节点的所有当前参数值：

ros2 param dump <node_name>

默认情况下，该命令将打印到标准输出 （stdout），但我们也可以将参数值重定向到文件中以备后用。要将 /turtlesim 的当前参数配置保存到文件 turtlesim.yaml 中，请输入以下命令：

ros2 param dump /turtlesim > turtlesim.yaml

我们将在运行 shell 的当前工作目录中找到一个新文件。如果打开此文件，我们将看到以下内容：

/turtlesim:
  ros__parameters:
    background_b: 255
    background_g: 86
    background_r: 150
    qos_overrides:
      /parameter_events:
        publisher:
          depth: 1000
          durability: volatile
          history: keep_last
          reliability: reliable
    use_sim_time: false

如果我们想在将来使用相同的参数重新加载 (load) 节点，Dumping parameters 会派上用场。

3.5 ros2 param load

我们可以使用以下命令将参数从文件加载到当前正在运行的节点：

ros2 param load <node_name> <parameter_file>

要将 ros2 param dump 生成的 turtlesim.yaml 文件加载到 /turtlesim 节点的参数中，请输入命令：

ros2 param load /turtlesim ./turtlesim.yaml

终端将返回以下消息：

Set parameter background_b successful
Set parameter background_g successful
Set parameter background_r successful
Set parameter qos_overrides./parameter_events.publisher.depth failed: parameter 'qos_overrides./parameter_events.publisher.depth' cannot be set because it is read-only
Set parameter qos_overrides./parameter_events.publisher.durability failed: parameter 'qos_overrides./parameter_events.publisher.durability' cannot be set because it is read-only
Set parameter qos_overrides./parameter_events.publisher.history failed: parameter 'qos_overrides./parameter_events.publisher.history' cannot be set because it is read-only
Set parameter qos_overrides./parameter_events.publisher.reliability failed: parameter 'qos_overrides./parameter_events.publisher.reliability' cannot be set because it is read-only
Set parameter use_sim_time successful

注意：只读参数只能在启动时修改，之后不能修改，这就是为什么 qos_overrides 参数有一些警告的原因。

3.6 节点启动时加载参数文件

要使用已经保存的参数值启动某个节点，请使用：

ros2 run <package_name> <executable_name> --ros-args --params-file <file_name>

这与我们启动 turtlesim 时经常使用的命令相同，添加了 --ros-args 和 --params-file 标志，后面跟我们要加载的文件。

停止正在运行的 turtlesim 节点，并尝试使用我们已经保存的参数（turtlesim.yaml）重新加载它，使用以下命令：

ros2 run turtlesim turtlesim_node --ros-args --params-file turtlesim.yaml

turtlesim 窗口应该像往常一样显示，但变成了以保存配置文件中的紫色背景。

注意：在节点启动时使用参数文件时，包括只读参数在内的所有参数都会被更新。

04. 总结

节点（Node）具有用于定义其默认配置值的参数（Parameter）。我们可以从命令行获取（get） 和设置 （set）参数值。此外，我们还可以将参数设置保存到文件中，以便在将来的会话中重新加载它们。 节点使用日志以多种方式输出有关事件和状态的消息。而我们用户大多将各种自己感兴趣的内容通过日志内容进行输出、打印。

附录：销售初体验

Author:

• Rui LI
• Heng ZHANG
• Yanling ZHANG

(To Be Continued)