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ROS 与 Qt 联合使用 ​

将 Qt 工程与 ROS 1 结合，使可以通过 rosrun 或 roslaunch 指令运行。核心思路是将 Qt 项目改造为 ROS 功能包，并正确配置 CMakeLists.txt。以下为完整步骤。

1. 检查 g++ 版本 ​

Qt5 需要 g++ 4.8 及以上版本：

bash
g++ --version
gcc --version

2. 创建 ROS 工作空间 ​

bash
source /opt/ros/noetic/setup.bash
mkdir -p ~/inexbot/src
cd ~/inexbot/src
catkin_create_pkg Qt_test roscpp std_msgs

3. 调整 Qt 工程结构 ​

首先创建一个 Qt 工程，构成文件如下，其中 libs 是库文件 .so 及其包含的头文件 .h：

Qt 工程需要略微调整结构才能作为 ROS 功能包使用，如下所示：

其中，将原工程中的 main.cpp、mainwindow.cpp、Qt_test.pro 文件放到 src 中，mainwindow.h 放到 include/Qt_test 中：

4. 修改 CMakeLists.txt ​

这是最关键的一步。需要修改功能包下的 CMakeLists.txt 文件，使其能够编译 Qt 项目。ROS 使用 CMake，而 Qt 通常使用 qmake，但可以通过 CMake 的 find_package 来定位 Qt。

cmake
cmake_minimum_required(VERSION 3.0.2)
project(Qt_test)

# 寻找 Catkin 和 ROS 包
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  roscpp
  std_msgs
)

# 设置 C++ 标准
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

# 寻找 Qt5
set(Qt5_DIR "/usr/lib/x86_64-linux-gnu/cmake/Qt5")
find_package(Qt5 COMPONENTS Core Widgets REQUIRED)

# Catkin 包配置
catkin_package(
  CATKIN_DEPENDS roscpp std_msgs
)

# 包含目录
include_directories(
  include
  /opt/ros/noetic/include
  ${catkin_INCLUDE_DIRS}
  ${Qt5Widgets_INCLUDE_DIRS}
)

# 设置自动处理
set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTORCC ON)
set(CMAKE_AUTOUIC ON)  # 确保这行存在

# 处理资源文件（如果有 .qrc 文件）
file(GLOB RESOURCE_FILES "*.qrc")
qt5_add_resources(QT_RESOURCES ${RESOURCE_FILES})

# 源文件
set(SRC_FILES
  src/main.cpp
  src/mainwindow.cpp
)

# 头文件
set(HEADER_FILES
  include/Qt_test/mainwindow.h
  libs/include/cpp_interface/nrc_api.h
  libs/include/cpp_interface/nrc_interface.h
)

# 添加库路径
link_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/libs)

# 创建可执行文件
add_executable(${PROJECT_NAME}
  ${SRC_FILES}
  ${HEADER_FILES}
  ${QT_UI_HEADERS}
  ${QT_RESOURCES}
)

# 链接库
target_link_libraries(${PROJECT_NAME}
  ${catkin_LIBRARIES}
  Qt5::Widgets
  Qt5::Core
  nrc_host
)

# 安装可执行文件
install(TARGETS ${PROJECT_NAME}
  RUNTIME DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)

# 安装库文件（可选）
install(FILES libs/libnrc_host.so
  DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_LIB_DESTINATION}
)

说明：

  • qt5_add_resources：将 .qrc 资源文件嵌入可执行文件；
  • CMAKE_AUTOMOC、CMAKE_AUTORCC、CMAKE_AUTOUIC：自动处理 Qt 元对象编译器、资源编译器、UI 转换；
  • 确保源文件路径（如 src/main.cpp）正确。

5. 编译功能包 ​

回到工作空间根目录进行编译：

bash
cd ~/inexbot
catkin_make

如果编译成功，应该能在 ~/inexbot/devel/lib/Qt_test/ 目录下找到生成的可执行文件 Qt_test：

6. 运行 ​

bash
# 首先确保 roscore 已运行
roscore

# 然后运行该节点
source ~/inexbot/devel/setup.bash
rosrun Qt_test Qt_test

常见问题与提示 ​

  • 环境变量：确保终端已经 source /opt/ros/noetic/setup.bash 和 source ~/inexbot/devel/setup.bash；
  • Qt 版本：ROS Noetic 默认基于 Ubuntu 20.04，其 Qt5 版本是 5.12，需要确保项目与该版本兼容；
  • 依赖：如果项目依赖其他 ROS 包（如 rviz、tf 等），需要在 catkin_create_pkg 和 find_package(catkin ...) 中添加它们。