【ROS 编程进阶】
(一)客户端 client 的编程实现(C++)
该例程是通过发布一个客户端,在仿真模拟器中产生一只新海龟。
1. 创建功能包,并添加一些依赖库
cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg learning_service roscpp rospy std_msgs geometry_msgs turtlesim
执行上述命令后会生成一个完整的功能包,如下图所示:
2. 编写客户端 client 的 C++代码
进入功能包中的 src 文件夹,创建一个 turtle_spawn.cpp 的文件
cd ~/catkin_ws/src/learning_service/src
touch turtle_spawn.cpp
调用 gedit 工具编辑文件
gedit turtle_spawn.cpp
输入以下 C++代码
/**
* 该例程将请求/spawn 服务,服务数据类型 turtlesim::Spawn
*/
#include <ros/ros.h>
#include <turtlesim/Spawn.h>
int main(int argc, char** argv)
{
// 初始化 ROS 节点
ros::init(argc, argv, "turtle_spawn");
// 创建节点句柄
ros::NodeHandle node;
// 发现/spawn 服务后,创建一个服务客户端,连接名为/spawn 的 service
ros::service::waitForService("/spawn");
ros::ServiceClient add_turtle = node.serviceClient<turtlesim::Spawn>("/spawn");
// 初始化 turtlesim::Spawn 的请求数据
turtlesim::Spawn srv;
srv.request.x = 2.0;
srv.request.y = 2.0;
srv.request.name = "turtle2";
// 请求服务调用
ROS_INFO("Call service to spwan turtle[x:%0.6f, y:%0.6f, name:%s]",
srv.request.x, srv.request.y, srv.request.name.c_str());
add_turtle.call(srv);
// 显示服务调用结果
ROS_INFO("Spwan turtle successfully [name:%s]", srv.response.name.c_str());
return 0;
}
保存后关闭文件,如图。
3. 编译程序
配置 CMakeLists.txt 中的编译规则,添加如下代码,设置需要编译的代码和生成的可执行文件和链接库。
add_executable(turtle_spawn src/turtle_spawn.cpp)
target_link_libraries(turtle_spawn ${
catkin_LIBRARIES})
进入到 catkin_ws 工作空间中执行 catkin_make,出现 100%表示编译成功。
cd ~/catkin_ws
catkin_make
4.运行程序
打开一个终端,运行 roscore,以打开 ROS master 节点
再开启一个终端,运行海龟仿真器:
rosrun turtlesim turtlesim_node
开启一个终端执行功能包中的程序:
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
rosrun learning_service turtle_spawn:
roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
rosrun learning_service turtle_spawn
(二)客户端 client 的编程实现(Python)
初始化ROS节点
创建一个Client实例
发布服务请求数据
等待Server处理后的应答结果
python代码如下:
#! /usr/bin/env python
# -*-coding: utf-8 -*-
# 该例程将请求/spawn服务,服务数据类型turtlesim::Spawn
import sys
import rospy
from turtlesim.srv import Spawn
def turtle_spawn():
#ROs节点初始化
rospy.init_node('turtle_spawn')
#发现/spawn服务后,创建一个服务客户端,连接名为/spawn的service
rospy.wait_for_service( '/spawn')
try:
add_turtle = rospy.ServiceProxy( '/spawn',Spawn)
#请求服务调用,输入请求数据
response = add_turtle(2.0, 2.0, 0.0, "turtle2")
return response.name
except rospy.ServiceException as e:
print ("service call failed: %s"%e)
if __name__ == "__main__":
#服务调用并显示调用结果
print ("spwan turtle successfully [name:%s]" %(turtle_spawn()))
这里输入代码时有部分报错,跟着提示来就好了,哪里错了改哪里,存在中文的情况等。
1.创建一个python文件
cd ~/catkin_ws/src/learning_service/src
touch turtle_spawn.py
2.编译并运行
cd ~/catkin_ws
catkin_make
roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
rosrun learning_service turtle_spawn.py
出现报错,检测不到该文件
发现没有把这个选项打开
成功运行
(三)服务端 server 的编程实现(C++)
通过 client 端发送指令,server 端接收到数据后进行如下操作:
1.编写服务端server的C++代码
进入功能包中的 src 文件夹,创建一个 turtle_command_server.cpp 的文件
cd ~/catkin_ws/src/learning_service/src
touch turtle_command_server.cpp
调用 gedit 工具编辑文件
gedit turtle_command_server.cpp
输入以下 C++代码
/**
* 该例程将执行/turtle_command 服务,服务数据类型 std_srvs/Trigger
*/
#include <ros/ros.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>
#include <std_srvs/Trigger.h>
ros::Publisher turtle_vel_pub;
bool pubCommand = false;
// service 回调函数,输入参数 req,输出参数 res
bool commandCallback(std_srvs::Trigger::Request &req,
std_srvs::Trigger::Response &res)
{
pubCommand = !pubCommand;
// 显示请求数据
ROS_INFO("Publish turtle velocity command [%s]",
pubCommand==true?"Yes":"No");
// 设置反馈数据
res.success = true;
res.message = "Change turtle command state!";
return true;
}
int main(int argc, char **argv)
{
// ROS 节点初始化
ros::init(argc, argv, "turtle_command_server");
// 创建节点句柄
ros::NodeHandle n;
// 创建一个名为/turtle_command 的 server,注册回调函数 commandCallback
ros::ServiceServer command_service = n.advertiseService("/turtle_command", commandCallback);
// 创建一个 Publisher,发布名为/turtle1/cmd_vel 的 topic,消息类型为geometry_msgs::Twist,队列长度10
turtle_vel_pub = n.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle1/cmd_vel", 10);
// 循环等待回调函数
ROS_INFO("Ready to receive turtle command.");
// 设置循环的频率
ros::Rate loop_rate(10);
while(ros::ok())
{
// 查看一次回调函数队列
ros::spinOnce();
// 如果标志为 true,则发布速度指令
if(pubCommand)
{
geometry_msgs::Twist vel_msg;
vel_msg.linear.x = 0.5;
vel_msg.angular.z = 0.2;
turtle_vel_pub.publish(vel_msg);
}
//按照循环频率延时
loop_rate.sleep();
}
return 0;
}
保存后关闭文件
2.编译程序
配置 CMakeLists.txt 中的编译规则,添加如下代码,设置需要编译的代码和生成的可执行文
件和链接库。
add_executable(turtle_command_server src/turtle_command_server.cpp)
target_link_libraries(turtle_command_server ${
catkin_LIBRARIES})
cd ~/catkin_ws
catkin_make
3.运行程序
打开一个终端,运行 roscore,以打开 ROS master 节点
roscore
再开启一个终端,运行海龟仿真器
rosrun turtlesim turtlesim_node
开启一个终端执行功能包中的程序
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
rosrun learning_service turtle_command_server
程序运行后,可以看到 server 已经启动。
开启一个新终端,启动开关节点:
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
rosservice call /turtle_command "{}"
再执行一次,即可关闭动作
(四)服务端 server 的编程实现(Python)
如何实现一个服务器端Server
步骤与上相同
初始化ROS
创建一个Server实例
循环等待服务请求,进入回调函数
在回调函数中完成服务功能的处理,并反馈应答数据
python代码如下:
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# 该例程将执行/turtle_command服务,服务数据类型std_srvs/Trigger
import rospy
import thread,time
from geometry_msgs.msg import Twist
from std_srvs.srv import Trigger, TriggerResponse
pubCommand = False;
turtle_vel_pub = rospy.Publisher('/turtle1/cmd_vel', Twist, queue_size=10)
def command_thread():
while True:
if pubCommand:
vel_msg = Twist()
vel_msg.linear.x = 0.5
vel_msg.angular.z = 0.2
turtle_vel_pub.publish(vel_msg)
time.sleep(0.1)
def commandCallback(req):
global pubCommand
pubCommand = bool(1-pubCommand)
# 显示请求数据
rospy.loginfo("Publish turtle velocity command![%d]", pubCommand)
# 反馈数据
return TriggerResponse(1, "Change turtle command state!")
def turtle_command_server():
# ROS节点初始化
rospy.init_node('turtle_command_server')
# 创建一个名为/turtle_command的server,注册回调函数commandCallback
s = rospy.Service('/turtle_command', Trigger, commandCallback)
# 循环等待回调函数
print "Ready to receive turtle command."
thread.start_new_thread(command_thread, ())
rospy.spin()
if __name__ == "__main__":
turtle_command_server()
1.创建一个python文件
cd ~/catkin_ws/src/learning_service/src
touch turtle_command_server.py
要记得打开
2.编译并运行(详细步骤参考上面)
cd ~/catkin_ws
catkin_make
roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
rosrun learning_service turtle_command_server.py
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
rosservice call /turtle_command "{}"
(五)服务的创建与编译
1. 完成数据接口的定义
在~/catkin_ws/src/learning_service 目录下,创建 srv 文件夹及 Person.srv 文件,在终端输入
以下命令:
mkdir ~/catkin_ws/src/learning_service/srv
cd ~/catkin_ws/src/learning_service/srv
touch Person.srv
打开新建的 Person.srv 文件,并输入以下内容:
string name
uint8 age
uint8 sex
uint8 unknown = 0
uint8 male = 1
uint8 female = 2
---
string result
2. 针对数据接口的定义设置编译规则
在功能包里边的 package.xml 中添加两项依赖,加载编译依赖和加载执行依赖:
<build_depend>message_generation</build_depend>
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>
3. 在CMakeLists.txt添加编译选项
添加依赖功能包:
find_package( …… message_generation)
在 CMakeLists.txt 添加一个把.srv 文件编译成对应的不同的程序文件的配置项。
语句说明:
add_service_files(FILES Person.srv)
将 Person.msg 作为定义的交接接口,在编译时会发现该接口,针对它去做编译。
generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)
针对 Person.msg 需要用到包 std_msgs。
add_service_files(FILES Person.srv)
generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)
4. 添加依赖项
在 CMakeLists.txt 文件 catkin_package 中添加 message_runtime 的一个运行的依赖:
CATKIN_DEPENDS geometry_msgs roscpp rospy std_msgs turtlesim
这里把CATKIN前面的#就可以了
5. 编译
回到工作空间目录下 cd ~/catkin_ws 进行编译:
cd ~/catkin_ws/src/learning_service/src
cd ~/catkin_ws
catkin_make
—————————————————————————————————
会继续与大家分享的
下篇内容将整理这篇内容的一些语法