ROS基础 - 通过Service服务，实现ROS节点间通讯

ROS基础 - 通过Service服务，实现ROS节点间通讯

官方定义

Request / reply is done via a Service, which is defined by a pair of messages: one for the request and one for the reply.

概念

服务是同步的跨进程函数调用。使用 client/server 模型，能够让客户端节点调用运行在服务端节点中的函数。

service服务通讯机制是一种双向同步数据传输模式。基于客户端/服务器模型，两部分通信数据类型：一个用于请求，一个用于应答，类似web服务器。

同步：客户端发送请求数据，服务端完成处理后返回应答数据。client 端发送请求后会阻塞，直到 server 端返回结果才会继续执行。

Service服务与Topic话题的区别
话题：订阅/发布话题是不同步的，发布者只管发布消息，不管有没有或有几个订阅者，也不管订阅者能不能跟得上自己的发布速度。订阅者则只管监听消息，不会告诉发布者听没听到。这种方式交换数据的效率高，但完全不具备应答功能。

服务：当服务端收到服务请求后，会对请求做出响应，将数据的处理结果返回给客户端。这种模式更适用于双向同步的信息传输。服务调用非常适合那些只需要偶尔去做，并且会在有限的时间里完成的事。

1. 创建 srv 文件

ros 已经定义了一些服务，但我们也可以定义自己的服务。服务自定义文件通常放在功能包的 srv 文件夹下，文件扩展名为 .srv 。服务包含请求(request)数据和应答(response)数据，中间用三个小短线（—）隔开。

示例内容如下

2. CMakeLists.txt 文件编写

cmake_minimum_required(VERSION 3.0.2)
project(interactive_parking_spot)

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
             interactive_markers roscpp
             visualization_msgs tf
             rospy     
             std_msgs  
             message_generation  

add_service_files(FILES ParkingSpotInfo.srv)
generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs) #generate_messages() must be called before catkin_package() in project

catkin_package(
        CATKIN_DEPENDS interactive_markers
        roscpp visualization_msgs tf
        rospy            
        std_msg          
        message_runtime  # this will not be the only thing here
)

include_directories(include
   ../../devel/include   # note:new add
  ${catkin_INCLUDE_DIRS}
)


add_executable(queryParkingSpotInfoServer src/QueryParkingSpotInfoServer.cpp)
target_link_libraries(interactive_parking_spot
   ${catkin_LIBRARIES}
)


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

注意：include_directories中增加了 …/…/devel/include ，否则在编写代码时，引用头文件 “#include <interactive_parking_spot/ParkingSpotInfo.h>” 会显示波浪线。 且头文件中的 相关结构 也会提示红色字体，认为是未识别。但其实是可以编译通过的。 建议在CMakeList.txt中，增加 “ …/…/devel/include”

运行catkin_make会生成三个类：ParkingSpotInfo，ParkingSpotInfoRequest，和 ParkingSpotInfoResponse。可以在 devel 文件夹下找到相应的生成文件，当然你可能永远都不需要去查看这些细节。

2.1. 执行 catkin_make 编译程序

cd Projects/HDMap/SourceCode/20220328-RViz/navigation_mesh_building/
catkin_make

2.2. 执行source 部署

source devel/setup.bash

2.3. 执行rossrv show 查看测试是否已经安装成功：

rossrv show interactive_parking_spot/ParkingSpotInfo

3. package.xml文件编写

在原文件中，增加：

<depend>rospy</depend>
<depend>std_msg</depend>

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

4. C++ 服务端代码编写

#include <ros/ros.h>
#include <interactive_parking_spot/ParkingSpotInfo.h>

/* respose the client request of query parking spot info */
bool Server_Callback_ResposeQueryParkingSpotInfo(interactive_parking_spot::ParkingSpotInfo::Request &req,
                                                 interactive_parking_spot::ParkingSpotInfo::Response &res)
{
    //res.c = req.a * req.b;
    res.count = 10;  
    printf("Server: query_all_parking_spot_info result is as following: \n");
    printf("ParkingSpot.Num = [%d] \n", res.count);    
    return true;
}


int main(int argc, char **argv)
{
    ros::init(argc, argv, "simple_marker");
    ros::NodeHandle nh2;
    ros::ServiceServer server = nh2.advertiseService("query_all_parking_spot_info",    Server_Callback_ResposeQueryParkingSpotInfo);
    ROS_INFO("waiting query_all_parking_spot_info result ... \n ");
    
    while (nh2.ok())
  {
      ros::spinOnce();
  }

    return 0;
}

5、C++ 客户端代码编写

#include <ros/ros.h>
#include<cstdlib>
#include <time.h>

#include <interactive_parking_spot/ParkingSpotInfo.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    srand(int(time(0)));
    double a = rand()/(double(RAND_MAX)/100);
    double b = rand()/(double(RAND_MAX)/100);
    ros::init(argc, argv, "multi_client");
    ros::NodeHandle nh;
    ros::ServiceClient client = nh.serviceClient<interactive_parking_spot::ParkingSpotInfo>("query_all_parking_spot_info");

    interactive_parking_spot::ParkingSpotInfo srv;
    srv.request.cmdType = std::to_string(a);

    if (client.call(srv))
    {
        printf("Client: query_all_parking_spot_info result is as following: \n");
        printf("ParkingSpot.Num = [%d] \n", srv.response.count);

    }
    else
    {
        ROS_ERROR("Failed to call service");
    }
    return 0;
}

6. 运行

6.1. 服务端运行

首先我们将服务器节点开启

6.2. 客户端运行

在需要时启动客户端。

7. 常用命令

7.1. rosservice

7.1.1. rosservice list

前提：已启动相关服务。

先启动服务：

在使用rosservice list 进行查看

关闭服务后查询：

7.2. rossrv

7.2.1. rossrv show

catkin_make
source devel/setup.bash
rossrv show interactive_parking_spot/ParkingSpotInfo

在正确创建 .srv文件，并catkin_make成功后，执行该命令。

参考网址：

Linux环境下，ROS工程创建示例：
https://aduandniuniu.blog.youkuaiyun.com/article/details/123100280?spm=1001.2014.3001.5502

PCL系列：自定义Point 读、写文件代码示例
https://aduandniuniu.blog.youkuaiyun.com/article/details/123175013?spm=1001.2014.3001.5502

ROS::dynamic_reconfigure 动态参数使用 示例详解
https://aduandniuniu.blog.youkuaiyun.com/article/details/124235396?spm=1001.2014.3001.5502

ROS项目系列：自动驾驶之高精地图基本概念
https://aduandniuniu.blog.youkuaiyun.com/article/details/123037674?spm=1001.2014.3001.5502

Linux(Ubuntu) C++ Map使用示例代码（结构体）
https://aduandniuniu.blog.youkuaiyun.com/article/details/123082274?spm=1001.2014.3001.5502

其他参考：

1、https://wenku.baidu.com/view/f557a6a4f221dd36a32d7375a417866fb84ac0df?fr=shopSearch-pc

2、https://wenku.baidu.com/view/738f604425d3240c844769eae009581b6ad9bd4d.html

3、https://wenku.baidu.com/view/84ab33c01be8b8f67c1cfad6195f312b3169eb08.html

4、https://aduandniuniu.blog.youkuaiyun.com/article/details/123082101?spm=1001.2014.3001.5502

5、https://aduandniuniu.blog.youkuaiyun.com/article/details/123322139?spm=1001.2014.3001.5502

6、https://aduandniuniu.blog.youkuaiyun.com/article/details/123452283?spm=1001.2014.3001.5502

7、https://aduandniuniu.blog.youkuaiyun.com/article/details/124200188?spm=1001.2014.3001.5502