ROS：nodelet简介与应用

1 nodelet简介   

使用ROS中nodelet包可以实现在同一个进程内同时运行多种算法，且算法之间通信开销零拷贝。这个包有2个重要的class：1）提供了实现nodelet插件所必须的基类nodelet：：Nodelet； 2）提供了NodeletLoader类用以实例化nodelet插件。由于nodelets实现了零拷贝，所以常常应用于大数据吞吐量场景，避免了多node通过ROSTCP通信带来的延时问题。

    nodelets动态加载nodelet插件类到同一个node中实现了零拷贝， 加入进来的各个nodelet虽然在同一个进程内，但是由于nodelet拥有自己的命名空间，所以看似是一个个独立的node在存在。

2 nodelet技术原理

1）nodelet包定义了一个基类nodelet：：Nodelet，所有的nodelet插件类会继承这个基类，并通过pluginlib实现nodelet插件的动态加载；

2）存在一个nodelet_manager进程，可以把nodelet到加载到该manager内进行管理；

3）任何nodelet之间的通信可以使用零拷贝的roscpp publish完成，这种零拷贝实质上是使用了boost shared_ptr;

2 应用

2.1 基本命令

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1. nodelet usage:  
2. nodelet load pkg/Type manager - Launch a nodelet of type pkg/Type on manager manager  
3. nodelet standalone pkg/Type   - Launch a nodelet of type pkg/Type in a standalone node  
4. nodelet unload name manager   - Unload a nodelet a nodelet by name from manager  
5. nodelet manager               - Launch a nodelet manager node  

2.2 一个应用实例

这里将简单运行ROS中的一个tutorial（nodelet_tutorial_math），需要提前安装。

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1）启动nodelet manager

   一般nodelet manager是用C++实现的一段程序，用以监听ROS service，nodelet可以动态加载进来运行。本例子将运行一个standalone manager，但通常manager是被嵌入到node中使用的。

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1. rosrun nodelet nodelet manager __name:=nodelet_manager  

2）启动nodelet

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1. rosrun nodelet nodelet load nodelet_tutorial_math/Plus nodelet_manager __name:=nodelet1 nodelet1/in:=foo _value:=1.1  

为了运行nodelet，该命令指示nodelet_magager实例化nodelet_tutorial_math/Plus描述的nodelet，并将name和remapping传递到了nodelet中。

3）简单测试

方式一： 命令行测试

一个终端运行：

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1. rostopic pub /foo std_msgs/Float64 5.0 -r 10  

另一终端可查看topic，查看node list和topic list

rosnode list

/nodelet1
/nodelet_manager
/rosout

rostopic echo /nodelet1/out
data: 6.1
---
data: 6.1
---
data: 6.1
---

rosrun rqt_graph rqt_graph

方式二：启动文件测试

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1. <launch>  
2.   <node pkg="nodelet" type="nodelet" name="standalone_nodelet"  args="manager"/>  
3.   
4.   <node pkg="nodelet" type="nodelet" name="Plus"  
5.         args="load nodelet_tutorial_math/Plus standalone_nodelet">  
6.     <remap from="/Plus/out" to="remapped_output"/>  
7.   </node>  
8.   <rosparam param="Plus2" file="$(find nodelet_tutorial_math)/plus_default.yaml"/>  
9.   <node pkg="nodelet" type="nodelet" name="Plus2" args="load nodelet_tutorial_math/Plus standalone_nodelet">  
10.     <rosparam file="$(find nodelet_tutorial_math)/plus_default.yaml"/>  
11.   </node>  
12.   <node pkg="nodelet" type="nodelet" name="Plus3" args="standalone nodelet_tutorial_math/Plus">  
13.     <param name="value" type="double" value="2.5"/>  
14.     <remap from="Plus3/in" to="Plus2/out"/>  
15.   </node>  
16. </launch>  

rosrun rqt_graph rqt_graph