ROS2-017-ROS2工具：启动文件 launch 的系统实现

简介

有关 launch 文件的介绍，可以参考上一篇内容

壹、Python 实现语法

以下介绍在 Python 中 launch 文件 的相关语法：

1. Node-节点设置

在 使用 Python 实现的 launch 文件 中，被执行的节点需要统一封装为 launch_ros.actions.Node 对象，并通过 LaunchDescription() 函数创建特定包装对象以进行返回。以下将会针对统一封装的 Node 对象内的参数进行逐一说明。

假设该launch文件所在功能包名为 “package_for_launch_01”，该 launch 文件编写如下：

from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node

# 获取功能包下 share 目录路径------
from ament_index_python.packages import get_package_share_directory
import os

def generate_launch_description():
    # 节点配置示例
    turtle1 = Node(

        # 可执行程序
        executable="turtlesim_node",

        # 包名
        package="turtlesim",

        # 设置节点是否会自动重启 (这里设置为True)
        respawn=True,

        # 覆盖节点名称
        name="t1",

        # 设置命名空间
        namespace="/robot1",

        # 进程显示名称（在ps/top中可见）
        exec_name="turtle_sim",
        
        # 参数配置
        parameters=[
            {"background_r": 255, "background_g": 0, "background_b": 0},  # 字典传参
            os.path.join(get_package_share_directory("package_for_launch_01"), "config", "custom_params.yaml" ) # YAML文件传参 (常用，建议采用)
        ],
         
        # 重映射配置
        remappings=[
            ("/turtle1/cmd_vel", "/robot1/cmd_vel"),  # 话题重映射
            ("/turtle1/pose", "/robot1/pose")
        ],
        
        # ROS专用参数
        ros_arguments=[
            "--log-level", "debug",  # 设置日志级别
            "--ros-args", "-p", "use_sim_time:=true"  # 覆盖参数（需显式添加--ros-args）
        ],
        
        # 普通命令行参数
        arguments=[
            "--custom-flag",  # 自定义标志
            "--config", "/path/to/non_ros_config.json"
        ]
    )
    
    return LaunchDescription([turtle1])

其中：

• executable：可执行程序
• package：被执行程序所属功能包的名称
• respawn：设置节点是否会自动重启 (针对特殊节点，如需要在出现异常被关闭之后自动重启的节点，可以使用)
• name：设置节点名称，可以用于解决重名问题
• namespace：设置命名空间，可以用于解决重名问题
• exec_name：设置程序运行时命令行左侧所显示的对应标签
• remappings：用于实现话题重映射
• parameters
• ros_arguments
• arguments

"parameters"/"ros_arguments"/"arguments"之间的区别

在上述创建 Node 对象的初始函数中，有以下三个名称中包含“参数”意思的参数，它们的意思分别为：

• parameters：节点在运行时，其自身需要读取的参数，可以理解为类似给 一般调用函数 所传入的 “参数”
• ros_arguments：节点在运行时，ROS2底层系统 需要读取的 ROS 专用参数（例如节点重命名、命名空间、参数文件加载等）。
• arguments：节点在运行时，可执行文件 需要读取的 与 ROS 本身无关 的普通应用级命令行参数（例如自定义配置文件路径、调试标志等）

具体而言，这三个参数实际有以下区别：

• parameters：
  • 节点自身 需要读取的参数，通常用于给节点传参
  • 其支持直接定义字典（如 {"key": value}）或指定 YAML/JSON 文件路径进行传参（更常用）；
  • 其可通过底层自动生成 --params-file 参数并触发 ROS 中间件解析；
  • 参数可通过 ros2 param 命令或 ROS 服务进行动态修改，且其支持类型推断（例如自动识别整数、浮点数、字符串等）。
• ros_arguments：
  • ROS2底层系统 需要读取的 ROS 专用参数，通常亦用于覆盖原本给节点的传参以进行调试
  • 若在命令行中等效执行，该参数内传递值会被包装在 --ros-args 标志之后，使 ROS 中间件可以强制解析这些参数；
  • 支持 ROS 参数语法（如 --log-level, __ns, --remap 等）。
• arguments：
  • 可执行文件 需要读取的普通应用级命令行参数，与 ROS 本身无关
  • 参数会被直接追加到节点命令行的末尾；
  • 不会触发 ROS 参数解析器（rclcpp::init）的特殊处理。

列成表格即为如下区别：

特性	parameters	ros_arguments	arguments
作用域	节点运行时自用参数	ROS2 底层系统内 ROS 中间件配置	外部环境-可执行文件 进程级命令行参数
一般配置用途	节点运行时自用算法参数、控制参数等	重映射话题、命名空间、日志级别	指定配置文件、调试模式
动态可修改性	✅ (通过 ROS 接口)	❌ (启动时固定)	❌ (启动时固定)
典型语法	{"key": value} 或 params.yaml	["--remap", "old:=new"]	["--config", "my_config.txt"]
底层标志	--params-file	--ros-args	无特殊标志
优先级规则	低于 ros_arguments	较高，低于ROS命令行参数	独立作用域
实际节点传参时优先级	推荐最先使用	仅在需要覆盖参数时使用	无需使用

因此在实践中，一般建议：

1. 优先使用 parameters 管理节点运行时配置（类型安全、支持动态调整）；
2. 仅在 需要覆盖参数时 使用 ros_arguments；
3. 避免在 arguments 中传递 ROS 相关参数（易导致解析失败）。

2. ExecuteProcess- ROS 执行指令设置

在 使用 Python 实现的 launch 文件 中，为了针对 ROS2 命令等外部进程进行封装，以实现部份功能的简化调用执行，需要使用被统一封装为 launch.actions.ExecuteProcess 的对象，并通过 LaunchDescription() 函数创建特定包装对象以进行返回。

以下将会针对统一封装的 ExecuteProcess 对象内的参数进行逐一说明。

贰、XML 实现语法

叁、YAML 实现语法