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allanewmoon

ROS

通信机制

流程： 1.Talker注册，通过端口使用RPC向ROS Master注册发布者信息，包括消息的话题名。 2.Listener注册，通过RPC注册订阅者信息，包括话题名 3.ROS Master匹配信息，若找到则通过RPC向Listener发送Talker的消息 4.Listener发送连接请求，传输订阅的话题名，消息类型和通信协议 5.Talker确认连接信息 6.Listener使用TCP建立网络连接 7.Talker向Listener发布数据（服务通信比话题通信步骤少）

发布方实现： 1.初始化ROS节点

init(argc, argv, "Name")

2.创建节点句柄

NodeHandle nh;

3.创建发布者对象

Publisher pub = nh.advertise<String>("话题", 缓冲区大小)

4.编写发布逻辑，发布数据

Rate rate(10);//设置10hz频率
count ++
Duration(3).sleep();//休眠3s
while(ok){
    msg.data="发送内容";
    pub.publish(msg);
    ROS_INFO("发布的数据是:%s", ss.str().c_str())；//输出日志
    rate.sleep();//每隔0.1s发布一次
}//循环发布

订阅方实现： 1.初始化ros节点 2.创建节点句柄 3.创建订阅者对象

Subscribe sub = nh.subscribe("订阅的话题", 缓冲区大小，回调函数)

关于回调函数的一个例子：

void doMsg(const String::Constptr &msgs){
    ROS_INFO("翠花订阅的数据:%s", msgs->data.c_str());
}//subscribe返回的是对string的指针的引用

4.处理订阅的数据

spin()//不断执行回调函数

显示计算图：rqt_graph

python实现的区别：发布方：

rospy.init_node("SanDai")\\初始化
    pub = rospy.Publisher("che", String, queue_size=10)
    msg = String()
    rate = rospy.Rate(1)
    while not rospy.is_shutdown():
        msg.data = "hello"
        pub.publish(msg)
        rate.sleep()

订阅方：

ef doMsg(msg):
    rospy.loginfo("订阅的数据:%s",msg.data)

if __name__ == "__main__":
    rospy.init_node("HuaHua")
    sub = rospy.Subscriber("che",String,doMsg,queue_size=10)
    rospy.spin()

自定义Msg： 1.定义Msg文件：（包含int，float，string，time，duration，other msg files，array，header）

string name
uint16 age
float64 height

2.编辑配置文件在package.xml文件中添加

<build_depend>message_generation</build_depend>
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>

在CMakeList中添加

message_generation//find_package中

## 配置 msg 源文件
add_message_files(
  FILES
  Person.msg
)

# 生成消息时依赖于 std_msgs
generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
)

#执行时依赖
catkin_package(
#  INCLUDE_DIRS include
#  LIBRARIES demo02_talker_listener
  CATKIN_DEPENDS roscpp rospy std_msgs message_runtime
#  DEPENDS system_lib
)

3.编译生成可以被python或C++调用的中间文件

4.使用自定义Msg：

setting.json中添加dist-package的路径
python导包：from plumbing_pub_sub.msg import Person
c++导包：#include "demo02_talker_listener/Person.h"
using namespace demo02_talker_listener

服务通信

服务通信是基于请求响应模式的，是一种应答机制。也即: 一个节点A向另一个节点B发送请求，B接收处理请求并产生响应结果返回给A。

步骤： 1.Server注册，包含提供服务的名字（服务端） 2.Client注册，包含需要请求的服务的名称（客户端） 3.ROS MASTER根据注册表信息匹配，并通过RPC向Client发送Server的TCP地址信息。 4.Client发送请求 5.Server发送响应

自定义srv：在功能包下新建文件夹srv，创建srv文件

int32 num1
int32 num2
---//请求和响应之间用横杠隔开
int32 sum

修改package.xml，修改cmakelist中的find_package和add_service_files和generate_messages和catkin_package

在c_cpp_properties.json和settings.json中添加相应路径

srv调用(服务端)： 1.包含头文件

#include "plumbing_server_client/Addints.h"

2.初始化ROS节点 3.创建节点句柄 4.创建服务对象

ServiceServer server = nh.advertiseService("addInts", doNums);
//addInts为服务名称

回调函数doNums:

bool doNums(plumbing_server_client::Addints::Request &request,
            plumbing_server_client::Addints::Response &response){
    int num1 = request.num1;
    int num2 = request.num2;
    ROS_INFO("收到的请求数据:num1 = %d, num2 = %d", num1, num2);
    int sum = num1 + num2;
    response.sum = sum;
    ROS_INFO("求和的结果:sum = %d", sum);
    return true;
}

注意返回类型是bool，接收参数类型是Addints下的Request和Response引用。

5.修改CMakeist

add_dependencies(AddInts_Server ${PROJECT_NAME}_gencpp)

6.测试:rosserveice call addInts ...

srv调用(客户端):

ServiceClient client = nh.serviceClient<plumbing_server_client::Addints>("addInts");
plumbing_server_client::Addints ai;
ai.request.num1 = 100;
ai.request.num2 = 200;//组织请求
bool flag = client.call(ai);//处理响应
if(flag){
        ROS_INFO("响应成功！");
        ROS_INFO("响应结果 = %d", ai.response.sum);
    }else{
        ROS_INFO("处理失败！");
    }
    return 0;

动态提交参数：

ai.request.num1 = atoi(argv[1]);
ai.request.num2 = atoi(argv[2]);

客户端挂起： 1.调用判断服务器状态的函数：

client.waitForExistence();

2.ros::service下的函数

service::waitForService("addInts");

python实现(服务端):

//定义回调函数
def doNums(request):
    num1 = request.num1
    num2 = request.num2
    sum = num1 + num2
    response = AddIntResponse()//将结果封装进响应
    response.sum = sum
    return response

server = rospy.Service("addInts", Addints.doNum)

python实现(客户端):

client = rospy.ServiceProxy("addInts", Addints)
client.call(12,34)

//动态传参
import sys
if len(sys.argv) != 3:
    rospy.logerr("传入个数不对")
    sys.exit(1)

num1 = int(sys.argv[1])
num2 - int(sys.argv[2])
response = client.call(num1,num2)

//客户端挂起
client.wait_for_service()
rospy.wait_for_service("addInts")

参数服务器

实现不同节点间的数据共享，相当于公共容器，可以将数据存在容器被调用。

步骤： 1.Talker设置参数，ROS Master将参数保存到参数列表 2.Listener向RPC服务器发送参数查找请求 3.ROS Master向Listener发送参数值 **

实现增改数据：通过ros::NodeHandle下的setParam和ros::param下的set实现

nh.setParam(键，value)
//value也可以是数组，map等

实现查询参数：

param(键, 默认值)//存在则返回结果，否则返回默认值
getParam(键, output)//存在则返回true，且将结果赋给output
getParamNames(vector<string>)//将所有的键存在vector中
hasParam(键)//判断是否有该键，有则返回true
searchParam(键, output)
getParamCached//性能上好于getParam

删除元素：

nh.deleteParam(键)//返回是否删除成功
param::del(键)

python中对应的API：

rospy.set_param(键, value)

get_param(键,默认值)
get_param_cached
get_param_names
has_param
search_param

rospy.delete_param

常用API

rosnode list / ping / info / machine / kill / cleanup
rostopic list / echo / info / pub
rosservice list / call / info / type
rosmsg list | grep -i / show / info / package / packages / md5
rossrv list / info plumbing_server_client/AddInts / md5 / package / packages
rosparam set / get / dump output.yaml / load input.yaml

话题与消息获取：

rostopic list//列出话题
rostopic type /turtle1/cmd_vel//找到想要话题的消息类型
rosmsg info geometry_msgs/Twist//获取消息格式

服务与消息获取：

rosservice list
rosservice info /spawn//得到消息类型，节点，参数
rossrv info turtlesim/Spawn//获取srv服务器的请求，响应参数

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