ROS--话题模型（自定义消息）

最新推荐文章于 2024-09-03 16:43:28 发布

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#ubuntu #c++

本文档介绍了如何在ROS中自定义话题消息，包括创建.msg文件，配置package.xml和CMakeLists.txt，以及编写发布者和订阅者的代码。通过示例展示了创建Person消息类型，并实现发布者person_publisher和订阅者person_subscriber的完整过程。编译并运行后，两个节点能够成功通信。

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参考古月老师ROS入门21讲，自己的一点笔记。

话题模型

在这里插入图片描述
在开发中，ROS定义好的消息无法满足自己的需求，需要自己定义消息。以Person信息举例，整个通讯在Master下进行。

自定义话题消息

1.在功能包目录下创建msg文件夹，内部创建.msg文件。.msg文件内容和语言无关。例如Person.msg内

string name
uint8 sex
uint8 age
uint8 unknown = 0
uint8 male = 1
uint8 female = 2

2.在功能包中的package.xml中添加依赖
编译依赖：依赖动态产生message的ROS功能包，
运行依赖：依赖动态运行时的runtime

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

3.CMakeLists.txt中添加编译选项
因为在刚才添加了依赖的功能包，所以在cmake中的find package中也要添加。

find_package( message_generation)

添加把.msg编译成不同文件的配置项。第一句是把.msg作为消息接口做编译，第二句是编译这个文件需要哪些ROS已有的库文件。

add_message_files(FILES Person.msg)
generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)

创建在catkin_package下的运行依赖

catkin_package( message_runtime)

4.编译生成语言相关文件
在catkin_ws下编译成功后会在/devel/include/<功能包> 中根据.msg编译生成的.h文件。

创建Publisher&Subscriber的代码

person_publisher.cpp

#include <ros/ros.h>
#include "learning_topic/Person.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
    // ROS节点初始化
    ros::init(argc, argv, "person_publisher");
    // 创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;
    // 创建一个Publisher，发布名为/person_info的topic，消息类型为learning_topic::Person，队列长度10
    ros::Publisher person_info_pub = n.advertise<learning_topic::Person>("/person_info", 10);
    // 设置循环的频率
    ros::Rate loop_rate(1);
    int count = 0;
    while (ros::ok())
    {
        // 初始化learning_topic::Person类型的消息
    	learning_topic::Person person_msg;
		person_msg.name = "Tom";
		person_msg.age  = 18;
		person_msg.sex  = learning_topic::Person::male;
        // 发布消息
		person_info_pub.publish(person_msg);

       	ROS_INFO("Publish Person Info: name:%s  age:%d  sex:%d", 
				  person_msg.name.c_str(), person_msg.age, person_msg.sex);
        // 按照循环频率延时
        loop_rate.sleep();
    }
    return 0;
}

person_subscriber.cpp

#include <ros/ros.h>
#include "learning_topic/Person.h"
// 接收到订阅的消息后，会进入消息回调函数
void personInfoCallback(const learning_topic::Person::ConstPtr& msg)
{
    // 将接收到的消息打印出来
    ROS_INFO("Subcribe Person Info: name:%s  age:%d  sex:%d", 
			 msg->name.c_str(), msg->age, msg->sex);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    // 初始化ROS节点
    ros::init(argc, argv, "person_subscriber");
    // 创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;
    // 创建一个Subscriber，订阅名为/person_info的topic，注册回调函数personInfoCallback
    ros::Subscriber person_info_sub = n.subscribe("/person_info", 10, personInfoCallback);
    // 循环等待回调函数
    ros::spin();
    return 0;
}

配置代码编译规则

配置CMakeList.txt中的编译规则
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
3.添加依赖项: 因为有一些代码是动态生成的，所以必须让可执行文件和动态生成的程序产生依赖关系。

add_executable(person_publisher src/person_publisher.cpp)
target_link_libraries(person_publisher ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_publisher ${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)

add_executable(person_subscriber src/person_subscriber.cpp)
target_link_libraries(person_subscriber ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_subscriber ${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)

编译并运行

$ cd~/catkin_ws
$ catkin_make
$ source devel/setup.bash
$ roscore
$ rosrun learning_topic person_subscriber
$ rosrun learning_topic person_publisher

这时候会看到发布者和订阅者通信。
ps: ROS Master 帮助 publisher&subscriber 建立链接后，这时关闭roscore，可以发现发布者和接收者继续保持通信，但是访问参数，也无法帮助第三个节点建立连接。