ROS-话题编程Publisher&Subscriber

最新推荐文章于 2025-02-17 19:20:31 发布

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#c++

本文档记录了学习ROS过程中，基于古月老师的教程实现ROS Publisher和Subscriber节点的过程。首先，创建功能包并添加依赖，接着编写发布者和订阅者代码，发布者发送geometry_msgs/Twist消息，订阅者接收turtlesim/Pose消息并进行处理。最后，介绍了编译规则及运行步骤，包括配置CMakeLists.txt，编译代码，设置环境变量以及运行节点。

听了古月老师的ROS入门21讲，对发布者和订阅者的编程实现做一些笔记。

话题模型

ROSMaster在这里插入图片描述
ROS Master管理所有节点，这个话题模型有2个节点，Publisher&Subscriber，Publisher通过Topic总线管道发送Message给Subscriber来建立连接。

创建功能包

把功能包放入catkin_ws的工作空间中才可以，并且要添加依赖（c++库，python库，标准消息库，几何库等）。

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

创建Publisher&Subscriber代码

	Publisher	Subscriber
1.	初始化ROS节点	初始化ROS节点
2.	向ROS Master注册节点信息，包括发布的话题名和话题中的消息类型	订阅需要的话题
3.	创建消息数据	循环等待话题消息，接收到消息后进入回调函数
4.	按照一定频率循环发布消息	在回调函数中完成消息处理

在功能包里的/src文件下创建cpp文件。

// 发布者代码
#include <ros/ros.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>
int main(int argc, char **argv)
{
	// ROS节点初始化
	ros::init(argc, argv, "velocity_publisher");
	// 创建节点句柄
	ros::NodeHandle n;
	// 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
	ros::Publisher turtle_vel_pub = n.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle1/cmd_vel", 10);
	// 设置循环的频率
	ros::Rate loop_rate(10);
	int count = 0;
	while (ros::ok())
	{
	    // 初始化geometry_msgs::Twist类型的消息
		geometry_msgs::Twist vel_msg;
		vel_msg.linear.x = 0.5;
		vel_msg.angular.z = 0.2;
        // 发布消息
		turtle_vel_pub.publish(vel_msg);
		ROS_INFO("Publsh turtle velocity command[%0.2f m/s, %0.2f rad/s]", 
				vel_msg.linear.x, vel_msg.angular.z);
	    // 按照循环频率延时
	    loop_rate.sleep();
	}
	return 0;
}

// 订阅者代码
#include <ros/ros.h>
#include "turtlesim/Pose.h"
// 接收到订阅的消息后，会进入消息回调函数
void poseCallback(const turtlesim::Pose::ConstPtr& msg)
{
    // 将接收到的消息打印出来
    ROS_INFO("Turtle pose: x:%0.6f, y:%0.6f", msg->x, msg->y);
}
int main(int argc, char **argv)
{
    // 初始化ROS节点
    ros::init(argc, argv, "pose_subscriber");
    // 创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;
    // 创建一个Subscriber，订阅名为/turtle1/pose的topic，注册回调函数poseCallback
    ros::Subscriber pose_sub = n.subscribe("/turtle1/pose", 10, poseCallback);
    // 循环等待回调函数
    ros::spin();
    return 0;
}

编译规则

配置CMakeLists.txt
1.设置需要编译的代码和生成的可执行文件
2.设置链接库

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

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

编译&运行

在build文件中生成本地代码。

$ cd~/catkin_ws
$ catkin_make

配置环境变量

$ source devel/setup.bash

如果不想每次都配置，需要把这行工作空间中的环境变量代码键入到 /home下的.bashrc中

source home/<username>/catkin_ws/devel/setup.bash

运行：

$ roscore
$ rosrun turtlesim turtlesim_node
$ rosrun learning_topic velocity_publisher pose_subscriber