ROS与Python入门教程-搭建开发环境(PyCharm)

安装步骤

版本选择

PyCharm 官方下载地址：http://www.jetbrains.com/pycharm/download/
选择Linux版本，我选的是最新的Community 2017.3免费版

Wget方式下载，建立下载目录tools，下载并安装.

$ mkdir ~/tools
$ cd ~/tools
$ wget https://download.jetbrains.com/python/pycharm....tar.gz

或使用其他工具下载后，在上传到tools目录

安装,在tools目录下

$ cd ~/tools
$ tar xfz pycharm....tar.gz  #解压
$ cd pycharm...
$ ./pycharm.sh                       #按提示安装即可

配置pycharm

设置快捷键，使从快捷方式启动PyCharm的同时加载ROS环境变量

gedit ~/.local/share/applications/jetbrains-pycharm-ce.desktop   #如果选择安装为当前用户可用

不同版本jetbrains-pycharm-ce.desktop名字可能会有些差异

jetbrains-pycharm-ce.desktop内容为：

[Desktop Entry]
Encoding=UTF-8
Version=1.0
Type=Application
Name=New Project
Icon=jetbrains-pycharm-ce.png
Path=/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/bin
Exec=/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/jre64/bin/java -Xbootclasspath/a:/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/lib/boot.jar -classpath /home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/lib/bootstrap.jar:/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/lib/extensions.jar:/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/lib/util.jar:/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/lib/jdom.jar:/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/lib/log4j.jar:/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/lib/trove4j.jar:/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/lib/jna.jar -Xms128m -Xmx750m -XX:ReservedCodeCacheSize=240m -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=50 -ea -Dsun.io.useCanonCaches=false -Djava.net.preferIPv4Stack=true -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:-OmitStackTraceInFastThrow -Dawt.useSystemAAFontSettings=lcd -Dsun.java2d.renderer=sun.java2d.marlin.MarlinRenderingEngine -XX:ErrorFile=/home/hzz/java_error_in_PYCHARM_%p.log -XX:HeapDumpPath=/home/hzz/java_error_in_PYCHARM.hprof -Didea.paths.selector=PyCharmCE2017.3 -Djb.vmOptionsFile=/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/bin/pycharm64.vmoptions -Didea.platform.prefix=PyCharmCore com.intellij.idea.Main
StartupNotify=false
StartupWMClass=jetbrains-pycharm-ce
OnlyShowIn=Unity;
X-UnityGenerated=true

修改Exec=变量一行，在=后添加 bash -i -c 即改为

[Desktop Entry]
Encoding=UTF-8
Version=1.0
Type=Application
Name=New Project
Icon=jetbrains-pycharm-ce.png
Path=/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/bin
Exec=bash -i -c "/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/jre64/bin/java -Xbootclasspath/a:/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/lib/boot.jar -classpath /home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/lib/bootstrap.jar:/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/lib/extensions.jar:/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/lib/util.jar:/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/lib/jdom.jar:/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/lib/log4j.jar:/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/lib/trove4j.jar:/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/lib/jna.jar -Xms128m -Xmx750m -XX:ReservedCodeCacheSize=240m -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=50 -ea -Dsun.io.useCanonCaches=false -Djava.net.preferIPv4Stack=true -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:-OmitStackTraceInFastThrow -Dawt.useSystemAAFontSettings=lcd -Dsun.java2d.renderer=sun.java2d.marlin.MarlinRenderingEngine -XX:ErrorFile=/home/hzz/java_error_in_PYCHARM_%p.log -XX:HeapDumpPath=/home/hzz/java_error_in_PYCHARM.hprof -Didea.paths.selector=PyCharmCE2017.3 -Djb.vmOptionsFile=/home/hzz/tools/pycharm-community-2017.3.3/bin/pycharm64.vmoptions -Didea.platform.prefix=PyCharmCore com.intellij.idea.Main" %f
StartupNotify=false
StartupWMClass=jetbrains-pycharm-ce
OnlyShowIn=Unity;
X-UnityGenerated=true

保存并退出。
添加 bash -i -c 是为了在通过快捷方式启动PyCharm的同时加载ROS环境变量（ROS环境变量加载脚本配置在 ~/.bashrc 文件内）
用PyCharm调试Python工程

新建catkin工作空间

mkdir -p ~/catkin_ws/src   #建立源目录
cd ~/catkin_ws/src
catkin_init_workspace      #初始化空间
cd ~/catkin_ws/
catkin_make                #首次编译
echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc   #使用工作空间

添加测试代码

$ cd ~/catkin_ws/src
$ git clone https://github.com/ros/ros_tutorials.git

向PyCharm里添加工程

从 Dash home 里启动PyCharm，将看到的Welcome界面，点击open：



你看到可能不是这个界面，因为上面是付费版本的

导入 rospy_tutorials 包，使之成为PyCharm的python工程。点击 Open Directory 按钮，在弹出的对话框中选择 ~/catkin_ws/src/ros_tutorials/rospy_tutorials/ 路径，如下图：



点击 OK，工程将被创建，如下图：



设置python2.7为PyCharm工程的Interpreter

PyCharm默认将Python 3.2设置为工程的interpreter，而ROS使用的是Python 2.7，这里需要设置一下，使用Python 2.7，否则无法运行ROS相关的Python库。如果默认是Python 2.7则不用修改。

File 菜单 -> Settings 项，打开设置对话框，选择 Project Interpreter 如下图：



点击右边的小齿轮，然后，增加 Python 2.7 Interpreter，并将其设置为工程默认

调式代码

先打开一个terminal，输入 roscore 命令启动ROS Master。

在PyCharm左边的 Project 树形框中，找到 talker.py 文件，打开。然后找到 “hello world” 所在的位置，修改为 “hello I'm yuanboshe”，并设置断点（到行号前面点击一下就直接设置断点了），如下图：



保存后，右键左边的 talker.py 文件，弹出右键菜单，选择 Debug 'talker' 项：



启动调试后，talker 程序就会运行，并会运行到断点处停下来：



在下面的变量栏能够看到变量值。取消断点，按 F9 继续运行，将下面的显示窗口切换到 Console 窗口，能够看到修改后的信息，如下：



回到桌面，再开一个terminal窗口，输入 rosrun rospy_tutorials listener 命令，可以看到正确的监听消息，如下图：



总结

作为脚本语言的Python，debug要比作为编译语言的C++方便简单得多，其他的Python IDE也可以使用类似方式使之能够用来调试ROS工程。由于缺少了编译环节，不需要CMake的参与，无论是catkin工程还是rosbuild工程都一样的设置，没有差异。