ROS学习笔记5——话题通信自定义msg

在 ROS 通信协议中，数据载体是一个较为重要组成部分，ROS 中通过 std_msgs 封装了一些原生的数据类型，比如：String、Int32、Int64、Char、Bool、Empty.... 但是，这些数据一般只包含一个 data 字段，结构的单一意味着功能上的局限性，当传输一些复杂的数据，比如: 相机的信息... std_msgs 由于描述性较差而显得力不从心，这种场景下可以使用自定义的消息类型。

ROS中还有一种特殊类型：Header，标头包含时间戳和ROS中常用的坐标帧信息。会经常看到msg文件的第一行具有Header标头。

一、定义msg文件

功能包下新建 msg 目录，添加文件 Person.msg。复合消息类型由标准消息类型组成，语法和写结构体差不多。

二、编辑配置文件

2.1 package.xml

在package.xml文件中添加编译依赖和执行依赖

2.2 CMakeLists.txt

a、find_package

编译自定义的功能包时需要依赖find_package中的功能包

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  roscpp
  rospy
  std_msgs
  message_generation
)
# 需要加入 message_generation,必须有 std_msgs

b、add_message_files

配置msg源文件

add_message_files(
  FILES
  Person.msg
)

c、 generate_messages

生成消息是依赖于std_mags。因为自定义msg也是由std_msgs 中一些原生的数据类型组成的

generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
)

d、catkin_package

编译find_package中的依赖包时，依赖于catkin_package中的功能包

catkin_package(
#  INCLUDE_DIRS include
#  LIBRARIES demo02_talker_listener
  CATKIN_DEPENDS roscpp rospy std_msgs message_runtime
#  DEPENDS system_lib
)

三、编译

快捷键ctrl+alt+B，配置方法之前分享过。

编译后的中间文件会放在工作空间的dev目录下，C++的中间文件在include中，python的在lib中，

后续调用相关 msg 时，是从这些中间文件调用的。

四、自定义msg调用实例

4.1 vscode 配置

为了方便代码提示以及避免误抛异常，需要先配置 vscode，将前面生成的 head 文件路径配置进 c_cpp_properties.json 的 includePath属性：

4.2 发布方

相较于最普通的发布文本信息，这里需要添加中间文件的头文件，并且实例化发布者对象的时候，发布的消息类型有所变化。

#include "ros/ros.h"
#include "topic_pub_sub/Person.h"    //添加头文件
#include <sstream>
#include <iostream>

int main(int argc, char *argv[])
{
    /* code */
    setlocale(LC_ALL,"");
    ros::init(argc,argv,"pub_person");
    ros::NodeHandle nh;
    //实例化发布者对象
    ros::Publisher pub = nh.advertise<topic_pub_sub::Person>("chatter_person",10);
    topic_pub_sub::Person p;
    p.id = 0;
    p.name = "Robot";
    p.score = 100;
    ros::Rate rate(1);
    ros::Duration(3).sleep();
    while(ros::ok())
    {
        std::stringstream ss;   
        ss << p.name << p.score; 
        pub.publish(p);
        p.id += 1;
        ROS_INFO("name：%s%d,score：%.2f",p.name.c_str(),p.id,p.score);
        rate.sleep();
    }

    return 0;
}

4.3 订阅方

#include "ros/ros.h"
#include "topic_pub_sub/Person.h"    //添加头文件
#include <sstream>
#include <iostream>

//消息类型
void doPerson(const topic_pub_sub::Person::ConstPtr p)
{
   ROS_INFO("name:%s%d,score:%.2f",p->name.c_str(),p->id,p->score);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    /* code */
    setlocale(LC_ALL,"");
    ros::init(argc,argv,"sub_person");
    ros::NodeHandle nh;
    ros::Subscriber sub = nh.subscribe<topic_pub_sub::Person>("chatter_person",10,doPerson);
    ros::spin();
    
    return 0;
}

4.4 配置 CMakeLists.txt

除了常规的add_executable和target_link_libraries配置之外。还需要配置add_dependencies，这是为了编译msg文件之后，再编译包含msg文件的cpp文件，保证不会出现逻辑错误。

add_executable(topic_pub_person src/topic_pub_person.cpp)
add_executable(topic_sub_person src/topic_sub_person.cpp)

target_link_libraries(topic_pub_person ${catkin_LIBRARIES})
target_link_libraries(topic_sub_person ${catkin_LIBRARIES})

add_dependencies(topic_pub_person ${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)
add_dependencies(topic_sub_person ${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)

4.5 执行结果