ROS机器人编程--七.ROS编程基础学习笔记

7.2 发布者节点和订阅者节点的创建和运行

1.创建功能包

$ cd ~/catkin_ws/src
$ catkin_create_pkg ros_tutorials_topic message_generation std_msgs roscpp

创建ros _ tutorials _ topic功能包，依赖于message_generation（创建新消息的功能包，std_msgs(ROS标准消息功能包)和roscpp(在ROS中使用C/C ++的客户端程序库)，且必须在创建功能包之前安装。
创建功能包时,将在~/catkin_ws/src目录中创建ros_tutorials_topic功能包目录。

$ cd ros_tutorials_topic
$ ls
include 			 → 头文件目录
src 	             → 源代码目录
CMakeLists.txt 	 → 构建配置文件			
package.xml 		 → 功能包配置文件

2.修改配置文件

ROS的必备配置文件package.xml是一个包含功能包信息的XML文件,其中包含用于描述功能包名称、作者、许可证和依赖包的信息。利用编辑器(gedit、vim、emacs等)打开文件,并修改它以匹配当前节点。

$ gedit package.xml

ROS的构建系统catkin基本上使用CMake,它在功能包目录中的CMakeLists.txt文件中描述了构建环境。该文件设置可执行文件的创建、依赖包优先构建、链接创建等。

$ gedit CMakeLists.txt

3. 创建消息文件

在上述的CMakeLists.txt文中添加了如下选项。

add_message_files(FILES MsgTutorial.msg)

在构建时要包含消息MsgTutorial.msg,该消息将在此节点中被使用。按以下顺序创建它:

$ roscd ros_tutorials_topic 		 → 移动到功能包目录
$ mkdir msg 					→ 功能包中创建新的 msg 消息目录
$ cd msg 					 → 转到创建的 msg 目录
$ gedit MsgTutorial.msg 		→ 创建新的 MsgTutorial . msg 文件并修改内容

4. 创建发布者节点

CMakeLists.txt中,给了生成以下可执行文件的选项。

add_executable (topic_publisher src/topic_publisher.cpp )

$ roscd ros_tutorials_topic/src 	→ 移至 src 目录,该目录是功能包的源代码目录
$ gedit topic_publisher.cpp 		→ 新建源文件并修改内容

5. 创建订阅者节点

CMakeLists.txt中添加以下选项来生成可执行文件。

add_executable(topic_subscriber src/topic_subscriber.cpp)

通过构建topic_subscriber.cpp文件来创建topic_subscriber可执行文件。

$ roscd ros_tutorials_topic/src 		→ 移动到 src 目录,该目录是功能包的源代码目录
$ gedit topic_subscriber cpp 	→ 创建和修改新的源代码文件

6. 构建(build)节点

$ cd ~/catkin_ws 		→ 移动到 catkin 目录
$ catkin_make 		→ 执行 catkin 构建

使用以上命令在ros_tutorials_topic功能包中构建消息文件、发布者节点和订阅者节点。
ros_tutorials_topic功能包的源代码位于“~/catkin_ws/src/ros_tutorials_topic/src”
ros_tutorials_topic功能包中的消息文件位于“/catkin_ws/src/ros_tutorials_topic/msg”
基于此的构建：
在“~/catkin_ws”的“/build”和“/devel”目录中生成文件。
“/build”目录中保存catkin构建用到的配置内容
而“/devel/lib/ros_tutorials_topic’”目录中保存可执行文件。
另外,“/devel/include/ros_tutorials_topic”目录存储着从消息文件自动生成的消息头文件。

7.运行发布者

$ roscore
$ rosrun ros_tutorials_topic topic_publisher

$ rostopic list
/ros_tutorial_msg
/rosout
/rosout_agg

$ rostopic echo/ros_tutorial_msg		/检查ros_tutorial_msg话题消息

8. 运行订阅者

$ rosrun ros_tutorials_topic topic_subscriber

9. 检查运行中的节点的通信状态

$ rqt_graph 或 $ rqt

在这里插入图片描述发布者节点(topic_publisher)正在传输话题(ros_tutorial_msg),并且可以确认它正在接收订阅者节点(topic_subscriber)。

7.3. 创建和运行服务服务器与客户端节点

服务由服务服务器(service server)和服务客户端(service client)组成,其中服务服务器仅在收到请求(request)时才会响应(response),而服务客户端则会发送请求并接收响应。与话题不同,服务是一次性消息通信。因此,当服务的请求和响应完成时,两个节点的连接会被断开。
本节旨在创建一个简单的服务文件,并创建和运行一个服务服务器(server)节点和一个服务客户端(client)节点。

1.创建功能包

$ cd ~/catkin_ws/src
$ catkin_create_pkg ros_tutorials_service message_generation std_msgs roscpp

$ cd ros_tutorials_service
$ ls
include 			 → 头文件目录
src 	             → 源代码目录
CMakeLists.txt 	     → 构建配置文件			
package.xml 		 → 功能包配置文件

2.修改配置文件

$ gedit package.xml

$ gedit CMakeLists.txt

3. 创建服务文件

在上述的CMakeLists.txt文中添加了如下选项。

add_service_files(FILES SrvTutorial.srv)

按以下顺序创建SrvTutorial.srv:

$ roscd ros_tutorials_service 		 → 移动到功能包目录
$ mkdir srv 						 → 功能包中创建新的srv服务目录
$ cd srv							 → 转到创建的srv目录
$ gedit SrvTutorial.srv 			 → 创建新的SrvTutorial.srv文件并修改内容

int64 a
int64 b
---
int64 result

4. 创建服务服务器节点

CMakeLists.txt中,给了生成以下可执行文件的选项。

add_executable (service_server src/service_server.cpp)

$ roscd ros_tutorials_service/src 	→ 移至 src 目录,该目录是功能包的源代码目录
$ gedit service_server.cpp 		→ 新建源文件并修改内容

5. 创建服务客户端节点

CMakeLists.txt中添加以下选项来生成可执行文件。

add_executable(service_client src/service_client.cpp)

$ roscd ros_tutorials_service/src 		→ 移动到 src 目录,该目录是功能包的源代码目录
$ gedit service_client.cpp 				→ 创建和修改新的源代码文件

6. 构建(build)节点

$ cd ~/catkin_ws 		→ 移动到 catkin 目录
$ catkin_make 		→ 执行 catkin 构建

7.运行服务服务器

$ roscore
$ rosrun ros_tutorials_service service_server

8. 运行服务客户端

$ rosrun ros_tutorials_service service_client 2 3

9.rosservice call命令的用法

在下面的命令中执行rosservice call命令之后,写入相应的服务名称,例如/ros_tutorial_srv,然后写入服务请求所需的参数即可。

$ rosservice call / ros _ tutorial _ srv 10 2
result : 12

10. GUI工具Service Caller的用法

最后,介绍使用rqt的ServiceCaller的方法,它使用一个GUI形式的界面。首先,运行ROS的GUI工具rqt。

$ rqt

然后从rqt程序的菜单中选择[插件[Plugins]→[Service]→[Service Caller],然后出现如下屏幕。
在这里插入图片描述

7.4. 创建和运行动作服务器和客户端节点

动作与话题和服务不同,在异步、双向,以及请求和响应之间需要很长的时间的情况,以及需要中途结果值等需要更复杂的编程的情况中显
的格外有用。

1.创建功能包

$ cd ~/catkin_ws/src
$ catkin_create_pkg ros_tutorials_action message_generation actionlib_msgs actionlib roscpp

2.修改配置文件

$ gedit package.xml

$ gedit CMakeLists.txt

3. 创建动作文件

在上述的CMakeLists.txt文中添加了如下选项。

add_action_files(FILES Fibonacci.action)

按以下顺序创建Fibonacci.action:

$ roscd ros_tutorials_action 	 → 移动到功能包目录
$ mkdir action					 → 功能包中创建新的srv服务目录
$ cd action						 → 转到创建的srv目录
$ gedit Fibonacci.action 		 → 创建新的Fibonacci.action文件并修改内容

在动作文件中,三个连字符(—)用作分隔符,第一个是goal消息,第二个是result消息,第三个是feedback消息。goal消息和result消息之间的关系与上述srv文件相同,但主要区别在于feedback消息用于指定进程执行过程中的中间值传输。


# goal definition
int32 order
---
# result definition
int32 [] sequence
---
# feedback
int32[] sequence

除了可以在动作文件中找到的目标(goal)、结果(result)和反馈(feedback)之外,动作基本上还使用两个额外的消息:取消(cancel)和状态(status)。取消(cancel)消息使用actionlib_msgs/GoalID,它在动作运行时可以取消动作客户端和单独节点上的动作的执行。状态(status)消息可以根据状态转换 (如PENDING、ACTIVE、PREEMPTED和SUCCEEDED )检查当前动作的状态。

4. 创建动作服务器节点

CMakeLists.txt中,给了生成以下可执行文件的选项。

add_executable (action_server src/action_server.cpp)

$ roscd ros_tutorials_action/src 	→ 移至 src 目录,该目录是功能包的源代码目录
$ gedit action_server.cpp 			→ 新建源文件并修改内容

5. 创建动作客户端节点

CMakeLists.txt中添加以下选项来生成可执行文件。

add_executable(action_client src/action_client.cpp)

$ roscd ros_tutorials_action/src 		→ 移动到 src 目录,该目录是功能包的源代码目录
$ gedit action_client.cpp 				→ 创建和修改新的源代码文件

6. 构建(build)节点

$ cd ~/catkin_ws 	→ 移动到 catkin 目录
$ catkin_make 		→ 执行 catkin 构建

7.运行动作服务器

$ roscore
$ rosrun ros_tutorials_action action_server

可以通过rqt_graph和rostopic list命令来查看当前动作消息的使用情况。
如果想了解更多有关每条消息的信息,请将-v选项添加到rostopic list中。这将单独显示发布和订阅的话题。
为了查看可视化信息,请使用以下命令。

$ rqt _ graph

8. 运行动作客户端

$ rosrun ros_tutorials_action action_client

如果想详细了解中途值或结果值,

rostopic echo /ros_tutorial_action/feedback

7.5. 参数的用法

7.6. roslaunch的用法

roslaunch可以运行多个节点。
除此之外,它还是一种在运行节点时可以附带如下各种选项的ROS命令: 修改参数或节点的名称,设置节点的命名空间,设置ROS_ROOT及ROS_PACKAGE_PATH,以及环境变量修改等选项的ROS命令等。
roslaunch使用“*.launch”文件来设置可执行节点,它基于XML,并提供各个标签的选项。

roslaunch [功能包名称] [roslaunch文件]

1. roslaunch的应用

$ roscd ros_tutorials_topic
$ mkdir launch
$ cd launch
$ gedit union.launch

如下编辑union.launch文件的内容。

< launch >
< node pkg = "ros _ tutorials _ topic" type = "topic _ publisher" name = "topic _ publisher1" />
< node pkg = "ros _ tutorials _ topic" type = "topic _ subscriber" name = "topic _ subscriber1" />
< node pkg = "ros _ tutorials _ topic" type = "topic _ publisher" name = "topic _ publisher2" />
< node pkg = "ros _ tutorials _ topic" type = "topic _ subscriber" name = "topic _ subscriber2" />
</launch>

在标签中,描述了使用roslaunch命令运行节点所需的标签。描述了roslaunch运行的节点。

pkg 功能包的名称
type 实际运行的节点的名称(节点名)
name 与上述type对应的节点被运行时,起的名称(运行名)。一般情况下使用与type相同的名称,但可以根据需要,在运行时更改名称。

添加–screen选项,终端上运行的所有节点的输出将显示在终端屏幕上。

$ roslaunch ros_tutorials_topic union.launch --screen

2. Launch标签

launch 指roslaunch语句的开始和结束。
node 这是对于节点运行的标签。您可以更改功能包、节点名称和执行名称。
machine 可以设置运行该节点的PC的名称、address、ros-root和ros-package-path。
include 您可以加载属于同一个功能包或不同的功能包的另一个launch,并将其作为一个launch文件来运行。
remap 可以更改节点名称、话题名称等等,在节点中用到的ROS变量的名称。
env 设置环境变量,如路径和IP(很少使用)。
param 设置参数名称、类型、值等
rosparam 可以像rosparam命令一样,查看和修改load、dump和delete等参数信息。
group> 用于分组正在运行的节点。
test 用于测试节点。类似于node,但是有可以用于测试的选项。
arg 可以在launch文件中定义一个变量,以便在像下面这样运行时更改参数。

来源：CSDN

作者：Shineいっしょうけんめい

链接：https://blog.csdn.net/sansanjinli/article/details/103241034

标签

机器人编程

ros

机器人

topic

科技新闻

ROS机器人编程--七.ROS编程基础 学习笔记

7.2 发布者节点和订阅者节点的创建和运行

1.创建功能包

2.修改配置文件

3. 创建消息文件

4. 创建发布者节点

5. 创建订阅者节点

6. 构建(build)节点

7.运行发布者

8. 运行订阅者

9. 检查运行中的节点的通信状态

7.3. 创建和运行服务服务器与客户端节点

1.创建功能包

2.修改配置文件

3. 创建服务文件

4. 创建服务服务器节点

5. 创建服务客户端节点

6. 构建(build)节点

7.运行服务服务器

8. 运行服务客户端

9.rosservice call命令的用法

10. GUI工具Service Caller的用法

7.4. 创建和运行动作服务器和客户端节点

1.创建功能包

2.修改配置文件

3. 创建动作文件

4. 创建动作服务器节点

5. 创建动作客户端节点

6. 构建(build)节点

7.运行动作服务器

8. 运行动作客户端

7.5. 参数的用法

7.6. roslaunch的用法

1. roslaunch的应用

2. Launch标签

ROS机器人编程--七.ROS编程基础学习笔记