ROS学习笔记(三)------服务编程

目录

一、Client的编程实现

二、Server的编程实现

三、服务数据的定义与使用

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一、Client的编程实现

 1、创建功能包

$cd ~/catkin_ws/src
$catkin_create_pkg learning_service roscpp rospy std_msgs geometry_msgs turtlesim

2、创建客户端

• 初始化ROS节点
• 创建一个Client实例
• 发布服务请求数据
• 等待Server处理之后的应答结果

turtle_spawn.cpp编写

/**
 * 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 spawn 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;
};

3、如何编写CMakeLists.txt的编译规则

add_executable(turtle_spawn src/turtle_spawn.cpp)
target_link_libraries(turtle_spawn ${catkin_LIBRARIES})

4、编译并运行客户端

$cd ~/catkin_ws
$catkin_make
$source devel/setup.bash
$roscore
$rosrun turtlesim turtlesim_node
$rosrun learning_service turtle_spawn

二、Server的编程实现

 1、创建服务端

• 初始化ROS节点
• 创建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。

turtle_command_server.cpp的编写

/**
 * 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
    //一旦server收到request之后，立刻跳到回调函数中，在回调函数中做针对的处理
    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;
}

2、如何编写CMakeLists.txt的编译规则

add_executable(turtle_command_server src/turtle_command_server.cpp)
target_link_libraries(turtle_command_server ${catkin_LIBRARIES})

3、编译并运行服务端

$cd ~/catkin_ws
$catkin_make
$source devel/setup.bash
$roscore
$rosrun turtlesim turtlesim_node
$rosrun learning_service turtle_command_server
$rosservice call /turtle_command "{}"

三、服务数据的定义与使用

不向发布者和订阅者那样，信息一直在发送和接受。当我们想发送一个请求，那边才接受并进行处理，而不是无间断地运行。

 1、如何自定义服务数据

• 在功能包srv文件夹中定义.srv文件

说明在“---”以上是request数据，“---”以下是response数据。

//在Person.srv文件中
string name
uint8  age
uint8  sex

uint8 unknown = 0
uint8 male    = 1
uint8 female  = 2
---
string result

• 在package.xml中添加功能包依赖

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

• 在CMakeLists.txt添加编译选项

• find_package( …… message_generation) 

################################################
## Declare ROS messages, services and actions ##
################################################
• add_service_files(FILES Person.srv)
  generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)

#################################
##catkin specific configuration##
#################################
• catkin_package(CATKIN_DEPENDS …… message_runtime) 

• 编译生成语言相关文件

2、客户端和服务端代码编写

person_client.cpp

/**
 * 该例程将请求/show_person服务，服务数据类型learning_service::Person
 */

#include <ros/ros.h>
/*使用ROS中的服务，必须包含服务数据类型的头文件，
这里使用的头文件是learning_communication/Person.h,
该头文件根据之前创建的服务数据类型描述文件Person.srv自动生成*/
#include "learning_service/Person.h"

int main(int argc, char** argv)
{
    // 初始化ROS节点
	ros::init(argc, argv, "person_client");

    // 创建节点句柄
	ros::NodeHandle node;

    // 发现/show_person服务后，创建一个服务客户端，连接名为/show_person的service
	ros::service::waitForService("/show_person");
	ros::ServiceClient person_client = node.serviceClient<learning_service::Person>("/show_person");

    // 初始化learning_service::Person的请求数据
	learning_service::Person srv;
	srv.request.name = "Tom";
	srv.request.age  = 20;
	srv.request.sex  = learning_service::Person::Request::male;

    // 请求服务调用
	ROS_INFO("Call service to show person[name:%s, age:%d, sex:%d]", 
			 srv.request.name.c_str(), srv.request.age, srv.request.sex);

	person_client.call(srv);

	// 显示服务调用结果
	ROS_INFO("Show person result : %s", srv.response.result.c_str());

	return 0;
};

person_server.cpp

/**
 * 该例程将执行/show_person服务，服务数据类型learning_service::Person
 */

#include <ros/ros.h>
#include "learning_service/Person.h"

/*service回调函数，传入的参数是
服务数据类型描述文件中声明的请求与应答的数据结构,
输入参数req，输出参数res*/
bool personCallback(learning_service::Person::Request  &req,
         			learning_service::Person::Response &res)
{
    // 显示请求数据
    ROS_INFO("Person: name:%s  age:%d  sex:%d", req.name.c_str(), req.age, req.sex);

	// 设置反馈数据
	res.result = "OK";

    return true;

}

int main(int argc, char **argv)

{
    // ROS节点初始化
    ros::init(argc, argv, "person_server");

    // 创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;

    // 创建一个服务名为/show_person的server，注册回调函数personCallback，一旦有服务请求，Server就跳入到回调函数进行处理。
    ros::ServiceServer person_service = n.advertiseService("/show_person", personCallback);

    // 循环等待回调函数
    ROS_INFO("Ready to show person informtion.");
    ros::spin();

    return 0;
}

3、如何配置CMakeList.txt中的编译规则

• 设置需要编译的代码和生成的可执行文件
• 设置链接库
• 添加依赖项

add_executable(person_client src/person_client.cpp)
target_link_libraries(person_client ${catkin_LIBRARIES})
/*跟上一讲相比多了这句话，是因为有些代码是动态生成的，可执行文件跟动态生成的程序产生依赖关系
自定义消息类型都要添加这句话*/
add_dependencies(person_client ${PROJECT_NAME}_gencpp)

add_executable(person_server src/person_server.cpp)
target_link_libraries(person_server ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_server ${PROJECT_NAME}_gencpp)

编译成功的话可以在~/catkin_ws/devel/lib 中找到编译的文件

 4、编译并运行客户端和服务端

$cd ~/catkin_ws
$catkin_make
//执行程序前一定要设置环境变量
$source devel/setup.bash
$roscore
$rosrun learning_service person_server
$rosrun learning_service person_client