ROS通信编程

一、ROS话题、服务编程

(一)工作空间

​ 工作空间用于存放工程开发相关文件的文件夹,其中主要包括src,build,devel,install文件夹。

文件夹名称 用途
src 代码空间(Source Space )
build 编译空间(Build Space)
devel 开发空间(Development Space)
install 安装空间(Install Space)

1.创建工作空间

在终端中输入

mkdir -p ~/catkin_ws/src

创建文件夹

然后进入目录

cd ~/catkin_ws/src

再初始化

catkin_init_workspace

2.编译工作空间

完成初始化之后,进入上一个目录

cd ~/catkin_ws

编译

catkin_make

在这里插入图片描述


3.设置环境变量

sudo nano ~/.bashrc

在这里插入图片描述

source /home/curry/catkin_ws/devel/setup.bash

将上面的代码加到文件的末尾并保存,其中curry是账户名


4.检查环境变量

echo $ROS_PACKAGE_PATH

在这里插入图片描述


(二)功能包

1.创建功能包

cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg learning_communication std_msgs rospy roscpp
#catkin_create_pkg 功能包名字 依赖
#std_msgs:定义的标准的数据结构
#rospy:提供python编程接口 
#roscpp:提供c++编程接口

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述


2.编译功能包

cd ~/catkin_ws
catkin_make

在这里插入图片描述

在同一个工作空间下,不允许存在同名的功能包
不同工作空间,可以存在同名的功能包


(三)ROS通信编程

1.话题编程

步骤:

  • 创建发布者

    • 初始化ROS节点

    • 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

    • 按照一定频率循环发布消息

  • 创建订阅者

  • 初始化ROS节点

  • 订阅需要的话题

  • 循环等待话题消息,接受到消息后进行回调函数

  • 回调函数中完成消息处理

  • 添加编译选项

    • 设置需要编译的代码和生成的可执行文件
    • 设置链接库
    • 设置依赖
  • 运行可执行程序


  • 创建文件

talker.cpp

#include<sstream>
#include"
Ubuntu 18.04上进行ROS通信编程,需要先安装ROS Melodic版本。安装完成后,可以使用ROS提供的通信机制,如话题(Topic)和服务(Service)等。 话题是一种发布/订阅(Publish/Subscribe)模式的通信机制,可以实现多个节点之间的异步通信。在ROS中,话题的数据类型是消息(Message),可以自定义消息类型。节点可以发布消息到话题,也可以订阅话题接收消息。 服务是一种请求/响应(Request/Response)模式的通信机制,可以实现节点之间的同步通信。在ROS中,服务的数据类型也是消息,但是服务消息包含请求消息和响应消息两部分。节点可以提供服务,也可以请求服务。 下面是一个简单的ROS话题通信示例: 1. 创建一个ROS工作空间 ``` mkdir -p ~/catkin_ws/src cd ~/catkin_ws/ catkin_make ``` 2. 创建一个ROS包 ``` cd ~/catkin_ws/src catkin_create_pkg my_package rospy ``` 3. 在my_package中创建一个发布者节点 ``` cd ~/catkin_ws/src/my_package mkdir scripts cd scripts touch talker.py chmod +x talker.py ``` 将以下代码复制到talker.py文件中: ```python #!/usr/bin/env python import rospy from std_msgs.msg import String def talker(): pub = rospy.Publisher('chatter', String, queue_size=10) rospy.init_node('talker', anonymous=True) rate = rospy.Rate(10) # 10hz while not rospy.is_shutdown(): hello_str = "hello world %s" % rospy.get_time() rospy.loginfo(hello_str) pub.publish(hello_str) rate.sleep() if __name__ == '__main__': try: talker() except rospy.ROSInterruptException: pass ``` 4. 在my_package中创建一个订阅者节点 ``` cd ~/catkin_ws/src/my_package/scripts touch listener.py chmod +x listener.py ``` 将以下代码复制到listener.py文件中: ```python #!/usr/bin/env python import rospy from std_msgs.msg import String def callback(data): rospy.loginfo(rospy.get_caller_id() + "I heard %s", data.data) def listener(): rospy.init_node('listener', anonymous=True) rospy.Subscriber('chatter', String, callback) rospy.spin() if __name__ == '__main__': listener() ``` 5. 编译ROS包 ``` cd ~/catkin_ws/ catkin_make ``` 6. 运行ROS节点 在一个终端中运行发布者节点: ``` source ~/catkin_ws/devel/setup.bash rosrun my_package talker.py ``` 在另一个终端中运行订阅者节点: ``` source ~/catkin_ws/devel/setup.bash rosrun my_package listener.py ``` 你可以看到,发布者节点会不断地发布消息到话题“chatter”中,而订阅者节点会接收到这些消息并打印出来。
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