前言

昨天有提到，ROS 架構下最常是用的文件系統就是 Package，而在 Package 當中又能劃分出更細的工作 (例如資料獲取、分析計算等等 )，因此，筆者在這邊先大概介紹整個 ROS 的運作系統，以下是示意圖:

這邊舉一個較為具體的說明，首先我們把 Node 想像是人， Publisher 是傳 Line 的人，Subscriber 是接收 Line 的人，而 Topic 就是聊天的主題，聊天的訊息內容則是 Message，最後 ROS master 可以理解為 Line 的伺服器。所以，ROS 架構下最小的單元其實是 Node。不同的 Nodes 之間可以透過主題 (Topic) 以及訊息 (Message) 來交換所需的 Data，而負責管理所有節點之間交換訊息的則是 Master，往後幾天我們也會逐步介紹這些東西，那麼現在就開始進入今天的主題 — Node 的介紹。

What is node?

有了 Package 分工了，還需要再建立 Nodes 的理由，其包含以下幾個特點：

1. 提高程式的穩定度：單一 Node 被毀損時不太容易影響到其他的 Nodes。
2. 降低程式的複雜度：一個 ROS 專案可以拆分出許多 Nodes 來負責不同的工作項目再予以整合，達到方便管理的效果。
3. 可透過不同語言撰寫：不同的 Nodes 之間可以使用不同的程式語言來撰寫，如: C、 Python、 Java 等，可因應不同的需求選擇適合的語言。

即使已經將一個龐大的專案分成許多的 Package 來運行，但是在每個 Package 中可能又能劃分出更多更微小的工作，如同現在社會結構，精密的分工，達到社會資源區愈趨向均衡，機器人的運作也是如此。例如某些 Nodes 負責接收數據，而某些負責發送數據等等，妥善的運用 Node 的優點，能夠讓整個專案更有效的管理、運行與維護。

Using Python to write a node.

了解 Node 的基本概念後，緊接著就來實作一個 Node 並且運行吧！上面有提到 Node 可以使用許多語言來撰寫，以下便是利用 Python 編寫 Node 的方法。首先先在昨天建立好的 Package 下創建一個 hello.py 檔：

roscd beginner_tutorial/src/
touch hello.py
vi touch hello.py

接著在裡面輸入程式，記得使用 vi 編輯檔案時，要按 i 才會進入編輯模式：

#!/usr/bin/env python
import rospy
rospy.init_node(‘hello_node’)
rospy.loginfo(‘Hello World’)

簡單的解釋一下 code 內容：

#!/usr/bin/env python          # 告訴系統該檔案為 Python 檔。
import rospy                   # 導入 rospy 這個 class。
rospy.init_node(‘hello_node’)  # 初始化一個名叫 hello_node 這個 node。
rospy.loginfo(‘Hello World’)   # 在 Terminal 上印出 Hello World。

補充說明:
/usr(unix software resource) 放置系統相關軟體服務資料夾
/bin 放置主要應用工具必備執行檔 例:c++, g++, python...等
/env 環境配置參數存放

接著就直接在 Terminal 上輸入 python hello.py，不過得注意的是，必須在此檔案所在的資料夾下才能用該指令 python [file_name] 執行，否則系統會找不到檔案！

而會產生這個錯誤其實上面有隱約提到，是因為目前這個 Node 還缺少了一個 Master 來管理他，雖然這個 Node 並沒有與其他 Nodes 交換訊息的需求，但基本上運行任何 Node 之前都必須先執行一個 Master，因此我們先執行 roscore 這個指令。

接著，由於 Node 執行的過程中都必須要有 Master 的存在，所以我們必須再新增一個 Terminal，重新輸入 python hello.py，以下是成功執行這個 Node 的結果：

結語

不知道這次介紹結束後，大家對 Node 的概念有沒有一些基本的認知呢?熟悉 Node 是 ROS 當中非常重要且基本的一環，因此，明天的主題仍然會與 Node 相關，請大家敬請期待!!