ROS2组件component自定义实现

最新推荐文章于 2025-08-09 16:40:06 发布

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#c++ #算法

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本教程的主要目标为：生成一个自定义的组件信息test_component::Test1，功能包为test_component，该组件的主要功能为发布话题“/talker”，发送的数据类型为std_msg/msg/string。
一、创建功能包并添加依赖

创建test_component功能包，添加依赖rclcpp、std_msgs、rcl_components等，实现如下：

ros2 pkg create test_component --build-type ament_cmake --dependencies rclcpp std_msgs rclcpp_components

在这里插入图片描述
二、新建组件函数文件及修改CMakeLists.txt
1.新建component实现函数

在test_component/src目录下新建C++实现源文件，文件名为：my_component.cpp
在这里插入图片描述
2.修改CMakeLists.txt添加组件信息
2.1 使用cmake添加依赖生成库文件

在cmake中包含实现功能必要的头文件：

include_directories(${rclcpp_INCLUDE_DIRS} ${std_msgs_INCLUDE_DIRS} ${rclcpp_components_INCLUDE_DIRS})

使用add_library添加要生成的库，具体使用方法如下：

add_library(<name> [STATIC | SHARED | MODULE]
[EXCLUDE_FROM_ALL]
[<source>...])

将src/my_component.cpp文件添加生产Test1库

add_library(Test1 src/my_component.cpp )

给Test1库链接ros2相关的lib

ament_target_dependencies(Test1 rclcpp std_msgs rcl_components)

添加声明新构建的组件： test_component::Test1

rclcpp_components_register_node(Test1 "test_component::Test1")

声明添加一个新的的组件test_component::Test1到ros2系统中去

rclcpp_components_register_nodes(Test1 "test_component::Test1")

最后，将生成的库安装在指定的目录

install(TARGETS Test1
        ARCHIVE DESTINATION lib
        LIBRARY DESTINATION lib
        RUNTIME DESTINATION bin
)

上述操作对应的CMakeLists.txt文件如下：

cmake_minimum_required(VERSION 3.8)
project(test_component)

if(CMAKE_COMPILER_IS_GNUCXX OR CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang")
add_compile_options(-Wall -Wextra -Wpedantic)
endif()

# find dependencies
find_package(ament_cmake REQUIRED)
find_package(rclcpp REQUIRED)
find_package(std_msgs REQUIRED)
find_package(rclcpp_components REQUIRED)

if(BUILD_TESTING)
find_package(ament_lint_auto REQUIRED)
# the following line skips the linter which checks for copyrights
# comment the line when a copyright and license is added to all source files
set(ament_cmake_copyright_FOUND TRUE)
# the following line skips cpplint (only works in a git repo)
# comment the line when this package is in a git repo and when
# a copyright and license is added to all source files
set(ament_cmake_cpplint_FOUND TRUE)
ament_lint_auto_find_test_dependencies()
endif()
include_directories(${rclcpp_INCLUDE_DIRS} ${std_msgs_INCLUDE_DIRS} ${rclcpp_components_INCLUDE_DIRS})
add_library(Test1 SHARED src/my_component.cpp )
ament_target_dependencies(Test1 rclcpp std_msgs rclcpp_components)
rclcpp_components_register_nodes(Test1 "test_component::Test1")
install(TARGETS Test1
        ARCHIVE DESTINATION lib
        LIBRARY DESTINATION lib
        RUNTIME DESTINATION bin
)
ament_package()

2.2 构建组件实现

初始化节点，从Node继承的类开始，并定义了Test1构造函数，确保类的构造函数采用NodeOptions参数。

explicit Test1(const rclcpp::NodeOptions & options):Node("test_node",options){
        // 创建话题发布者
        pub_ptr = this->create_publisher<std_msgs::msg::String>("/talker",10);
        // 创建定时器，定时1s后进入回调函数
        time_ptr = this->create_wall_timer(std::chrono::seconds(1),std::bind(&Test1::time_callback,this));
    }

使用RSO2中的pluginlib类似的宏调用声明

#include <rclcpp_components/register_node_macro.hpp>
// 给ROS系统调用提供宏定义接口
RCLCPP_COMPONENTS_REGISTER_NODE(test_component::Test1);

生成一个自定义的组件信息test_component::Test1的实现文件test_component.cpp如下：

#include <rclcpp/rclcpp.hpp>
#include <std_msgs/msg/string.hpp>
#include <chrono>
#include <string>
#include <rclcpp_components/register_node_macro.hpp>

namespace test_component{
    //继承rclcpp中的node节点，注意构建组件的构造函数有区别
    class Test1:public rclcpp::Node
    {

    public:
    // 构造函数中加入rclcpp::NodeOptions，并初始化
    explicit Test1(const rclcpp::NodeOptions & options):Node("test_node",options){
        // 创建话题发布者
        pub_ptr = this->create_publisher<std_msgs::msg::String>("/talker",10);
        // 创建定时器，定时1s后进入回调函数
        time_ptr = this->create_wall_timer(std::chrono::seconds(1),std::bind(&Test1::time_callback,this));
    }
    private:
    // 定时器指针
    rclcpp::TimerBase::ConstSharedPtr time_ptr;
    // 发布者话题指针
    rclcpp::Publisher<std_msgs::msg::String>::SharedPtr pub_ptr;
    // 话题发布数据
    std_msgs::msg::String data;
    // 定时器回调函数
    void time_callback(){
        static unsigned int i = 0;
        i++;
        data.data = std::to_string(i);
        pub_ptr->publish(data);
        RCLCPP_INFO(this->get_logger(),"进入定时器回调：%d",i);
    }
    };
};
// 给ROS系统调用提供宏定义接口
RCLCPP_COMPONENTS_REGISTER_NODE(test_component::Test1);