25. Launch、参数与运行配置¶
25.1 学习目标¶
从正在使用的启动文件追踪节点、参数文件和条件分支，安全修改车型、端口与传感器配置，并证明运行节点读到了新值。
Launch System（Launch）是 ROS 2 用来编排启动过程的机制；其中的 Launch 文件是一份具体启动清单。它可以一次启动多个节点，并为节点传入参数和命名空间。
25.2 适用范围¶
适用于 Python 启动文件和参数文件。YAML 配置格式（YAML Ain't Markup Language, YAML）用缩进表示层次结构；旧版标记语言启动文件或 ROS 1 参数服务器见附录 A。
25.3 操作前检查¶
- 复制当前 Launch 和参数文件，记录哈希或日期。
- 确认实际加载的工作空间，不编辑同名备份。
- 停止依赖该参数的节点后再改关键端口和车型。
25.4 工作原理¶
Launch 文件（Launch File）是一次启动任务的清单：它决定启动哪些节点、给节点传哪些参数、使用什么命名空间，以及是否继续包含其他 Launch 文件。它把已构建工作空间中的底盘、传感器和模型节点组合成一条运行链。YAML 文件只是参数来源之一；Launch 内部默认值、命令行覆盖和节点代码默认值都可能改变最终结果。
25.5 启动链源码追踪¶
turn_on_wheeltec_robot 源码与启动链导读¶
执行一条 Launch 命令后，可按本节方法从入口追踪到底盘串口节点、参数、话题、传感器和 TF。
从入口追踪启动链¶
不要从最长的 Launch 文件开始猜。先列出入口及其包含关系：
cd <turn_on_wheeltec_robot 源码目录>
rg -n 'IncludeLaunchDescription|get_package_share_directory|Node\(' launch
启动链中还可能出现状态估计节点和机器人模型资源。状态估计节点融合多源测量，模型资源用连杆和关节描述车型。看到这些名称时，先把它们当作启动链中的独立节点或资源，再继续核对参数和输出。
一套常见结构如下；文件名、节点名和层级均为观察启动链时的示例，不是当前版本的固定接口：
wheeltec_sensors.launch.py
├── turn_on_wheeltec_robot.launch.py
│ ├── base_serial.launch.py
│ │ └── wheeltec_robot_node
│ ├── wheeltec_ekf.launch.py
│ │ └── robot_localization/ekf_node
│ ├── robot_state_publisher + 车型 URDF
│ ├── static_transform_publisher
│ ├── joint_state_publisher
│ └── imu_filter_madgwick_node
├── wheeltec_lidar.launch.py
└── wheeltec_camera.launch.py
这张树只是追踪方法，不是所有版本的保证。实际入口可能只启动底盘，也可能把雷达和相机一起启动；以当前工作空间的源码和运行节点为准。
启动链闭合不等于数据链闭合：某个雷达或相机进程被启动，只能证明 Launch 创建了它；还要检查状态估计配置、重映射（remap）、话题类型、频率和 TF，才能证明数据真正被消费。
从工作空间根执行构建和启动¶
以下命令中的 <工作空间>、<入口.launch.py> 和参数值必须替换为当前机器实际存在的内容：
cd <工作空间>
source /opt/ros/$ROS_DISTRO/setup.bash
rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y
colcon build --symlink-install --packages-up-to turn_on_wheeltec_robot
source install/setup.bash
ros2 launch turn_on_wheeltec_robot <入口.launch.py>
如果 ros2 launch 找不到入口，先运行 ros2 pkg prefix、ros2 pkg executables 和 find src，不要猜测文件名。
底盘最小入口¶
base_serial.launch.py 通常负责创建 wheeltec_robot_node，并传入串口设备、波特率、底盘坐标系和里程计坐标系。例如常见参数包括：
usart_port_name：底盘串口别名；serial_baud_rate：与 STM32 固件一致的波特率；robot_frame_id：里程计消息的子坐标系；odom_frame_id：里程计消息的父坐标系。
参数名存在不代表运行值正确。启动后必须用 ros2 param get 回读节点实际值。
机器人组合入口¶
turn_on_wheeltec_robot.launch.py 往往在底盘节点之外继续启动状态估计、IMU 滤波、关节状态、车型模型和静态 TF。车型选择可能由布尔 Launch 参数、代码中的条件分支或 YAML 文件共同决定，修改车型前要同时检查：
- 哪个车型 Include 被加入
LaunchDescription； - 传给车型 Launch 的参数是否为真；
wheeltec_robot_urdf中是否存在对应车型模型；- 雷达和相机相对
base_footprint的静态变换是否与实机安装一致。
传感器组合入口¶
wheeltec_sensors.launch.py 通常再包含底盘、雷达和相机三条分支。雷达和相机 Launch 会通过 get_package_share_directory() 查找外部驱动包，所以单独复制 turn_on_wheeltec_robot 不能恢复整套传感器启动链。
从参数追到运行节点¶
按“Launch 赋值 → 节点声明 → 节点读取 → 运行值”四步核对：
cd <turn_on_wheeltec_robot 源码目录>
rg -n 'parameters=|DeclareLaunchArgument|LaunchConfiguration' launch
rg -n 'declare_parameter|get_parameter' src include
ros2 node list
ros2 param list <底盘节点名>
ros2 param get <底盘节点名> usart_port_name
ros2 param get <底盘节点名> serial_baud_rate
ros2 param get <底盘节点名> robot_frame_id
ros2 param get <底盘节点名> odom_frame_id
若源码默认值、Launch 传入值和运行值不同，先确认实际加载的工作空间和 Launch 入口，再决定是否调整参数。
本章代码：底盘启动链
仓库目录：ros2/robot/turn-on-wheeltec-robot
使用 launch/turn_on_wheeltec_robot.launch.py、launch/base_serial.launch.py、launch/robot_mode_description.launch.py 和 src/wheeltec_robot.cpp 静态追踪入口、底盘节点和车型分支。验收：能定位入口 Launch 与底盘节点关系。边界：外部机器人模型包未随本资源发布，不能据此启动机器人。
25.6 验收标准¶
- 能从 Launch 入口追踪到实际参数文件。
- 修改只涉及一个可解释配置项。
- 运行节点的
ros2 param get/dump证明新值已加载。 - 恢复备份后可回到原行为。
25.7 故障排查¶
修改 Launch 后，先确认设备端口和驱动节点，再检查重映射后的话题。传感器或模型无法对齐时检查时间与坐标参数；基础链路正常后，才把问题归到建图、导航等算法配置。下表保留各类配置问题的直接检查点。
| 现象 | 原因 |
|---|---|
| 文件改了但值没变 | 编辑了错误工作空间、Launch 使用另一文件或安装副本 |
| YAML 解析失败 | 缩进、冒号、Tab 或类型错误 |
| 参数存在但节点忽略 | 参数名/命名空间不匹配或代码未声明 |
| 同一参数被覆盖 | Launch、命令行和 YAML 多处赋值 |