ROS2基础 | topic 实战 二

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1 专栏介绍

  本专栏为ROS2的从零基础到应用于落地项目的实用教程，附C++工程级全套代码。
  详情：ROS | 实战，教程源码：gorilla_ros_tutorials

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2 communication包

  此包已经构建，延续使用，可以翻阅ROS2基础 | topic 实战一查看。

3 从零构建订阅者

  从零构建一个订阅者的话，只需要简短的三步：

3.1 创建通用模子

  基于上篇博客的ROS2的基本的、通用的模子，构建一个HelloWorldSubscriber类
  hello_world_subscriber_tutorial.cc文件内容如下

// Copyright (c) 2024 Gorilla
//
// Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
// 
// Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
// distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
// WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
// See the License for the specific language governing permissions and
// limitations under the License.
//
// Author: Gorilla <gorilla_robot@126.com>

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "std_msgs/msg/string.hpp"

namespace {
constexpr char kHelloWorldTopic[] = "/hello_world";
constexpr int kInfiniteSubscriberQueueSize = 0;
} // namespace 

class HelloWorldSubscriber : public rclcpp::Node {
 public:
  HelloWorldSubscriber(const std::string& name);
  ~HelloWorldSubscriber() = default;
};  // class HelloWorldSubscriber

HelloWorldSubscriber::HelloWorldSubscriber(const std::string& name) : Node(name) {
  RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "The node is %s.", name.c_str());
}

int main(int argc, char** argv) {
  rclcpp::init(argc, argv);

  auto node = std::make_shared<HelloWorldSubscriber>("hello_world_subscriber");

  rclcpp::spin(node);
  rclcpp::shutdown();

  return 0;
}

  修改CMakeLists.txt文件，添加对新增文件的编译及install。

# ############################ topic tutorial ############################
add_executable(hello_world_subscriber_tutorial tutorials/topic/hello_world_subscriber_tutorial.cc)
ament_target_dependencies(hello_world_subscriber_tutorial ${dependencies})

install(TARGETS 
  communication
  hello_world_publisher_tutorial
  hello_world_subscriber_tutorial
  DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})

  清除build、log、install，再编译并运行，不出意外的话会出现如下显示

[INFO] [1741139507.193254071] [hello_world_subscriber]: The node is hello_world_subscriber.

3.2 创建订阅器

   模子已经构建好了，那我们就来创建最重要的订阅器吧。

private:
 rclcpp::Subscription<std_msgs::msg::String>::SharedPtr hello_world_subscriber_ptr_;

   先申明一个私有的订阅者句柄，它带了一个具象化的msg并以智能指针的形式存在。格式如上，函数原型见:rclcpp/subscription.hpp

namespace {
constexpr char kHelloWorldTopic[] = "/hello_world";
constexpr int kInfiniteSubscriberQueueSize = 0;
} // namespace 

private:
 void HandleHelloWorldMessage(const std_msgs::msg::String::ConstSharedPtr& msg);   

hello_world_subscriber_ptr_ = this->create_subscription<std_msgs::msg::String>
      (kHelloWorldTopic, kInfiniteSubscriberQueueSize, std::bind(&HelloWorldSubscriber::HandleHelloWorldMessage, this, std::placeholders::_1));

  再定义订阅者句柄，它带有三个形参。
  第一个是topic_name，话题名字可以理解为发布者与订阅者找到彼此的唯一识别ID，只有ID对接上了，才能互通；
  第二个是qos，它是ROS2通讯服务质量策略，用于控制消息传递的可靠性、历史记录大小、队列长度、发布频率等，传递int类型表示其他使用默认，队列长度为传递的大小；
  第三个是回调函数，用于回调发布者的消息。

3.3 回调信息并使用

   订阅器已经构建好了，那我们就来进行消息的回调吧。

void HelloWorldSubscriber::HandleHelloWorldMessage(const std_msgs::msg::String::ConstSharedPtr& msg) {
  RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "I heard: '%s'", msg->data.c_str());
}

4 测试

  订阅者已构建完成了，让我们编译并与发布者一起运行一下吧。

./compiling.sh make

// 一个终端开启订阅程序
./install/communication/lib/communication/hello_world_subscriber_tutorial

// 另外一个终端开启发布程序
./install/communication/lib/communication/hello_world_publisher_tutorial

5 总结

  本文我们讲解了ROS2程序的话题订阅，核心点在于创建订阅器和回调信息。

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