ros2-如何实现一个简单的发布者和订阅者

话题通信是ROS 2中非常常见的一种通信方式。它基于发布-订阅模式，这意味着有一个节点负责发布数据，而另一个节点则订阅这些数据。订阅节点只要订阅了某个话题，就能收到发布节点发送的数据。接下来，我会用简单的步骤和代码示例，展示如何使用Python实现节点之间的话题通信。

1. 安装ROS 2

首先，你需要安装ROS 2。如果你还没有安装，可以参考[ROS 2官方安装指南](https://docs.ros.org/en/foxy/Installation.html)。

2. 创建工作空间和包

首先，在你的工作目录中创建一个ROS 2工作空间：

mkdir -p ~/ros2_ws/src
cd ~/ros2_ws
colcon build

然后，在工作空间中创建一个新的ROS 2包：

cd ~/ros2_ws/src
ros2 pkg create --build-type ament_python my_package

3. 编写发布节点

在`my_package`目录下，创建一个新的Python脚本，例如`publisher_node.py`：

# my_package/my_package/publisher_node.py

import rclpy
from rclpy.node import Node
from std_msgs.msg import String

class MinimalPublisher(Node):

    def __init__(self):
        super().__init__('minimal_publisher')
        self.publisher_ = self.create_publisher(String, 'topic', 10)
        timer_period = 0.5  # 每0.5秒发布一次消息
        self.timer = self.create_timer(timer_period, self.timer_callback)
        self.i = 0

    def timer_callback(self):
        msg = String()
        msg.data = f'Hello, ROS 2: {self.i}'
        self.publisher_.publish(msg)
        self.get_logger().info(f'Publishing: "{msg.data}"')
        self.i += 1

def main(args=None):
    rclpy.init(args=args)
    minimal_publisher = MinimalPublisher()
    rclpy.spin(minimal_publisher)
    minimal_publisher.destroy_node()
    rclpy.shutdown()

if __name__ == '__main__':
    main()

4. 编写订阅节点

在`my_package`目录下，创建另一个Python脚本，例如`subscriber_node.py`：

# my_package/my_package/subscriber_node.py

import rclpy
from rclpy.node import Node
from std_msgs.msg import String

class MinimalSubscriber(Node):

    def __init__(self):
        super().__init__('minimal_subscriber')
        self.subscription = self.create_subscription(
            String,
            'topic',
            self.listener_callback,
            10)
        self.subscription  # 防止未使用变量的警告

    def listener_callback(self, msg):
        self.get_logger().info(f'I heard: "{msg.data}"')

def main(args=None):
    rclpy.init(args=args)
    minimal_subscriber = MinimalSubscriber()
    rclpy.spin(minimal_subscriber)
    minimal_subscriber.destroy_node()
    rclpy.shutdown()

if __name__ == '__main__':
    main()

5. 更新setup.py

编辑`my_package/setup.py`文件，添加入口点以便于启动节点：

from setuptools import setup

package_name = 'my_package'

setup(
    name=package_name,
    version='0.0.0',
    packages=[package_name],
    data_files=[
        ('share/ament_index/resource_index/packages',
            ['resource/' + package_name]),
        ('share/' + package_name, ['package.xml']),
    ],
    install_requires=['setuptools'],
    zip_safe=True,
    maintainer='Your Name',
    maintainer_email='yourname@example.com',
    description='Examples of minimal publisher/subscriber using rclpy',
    license='Apache License 2.0',
    tests_require=['pytest'],
    entry_points={
        'console_scripts': [
            'publisher_node = my_package.publisher_node:main',
            'subscriber_node = my_package.subscriber_node:main',
        ],
    },
)

 6. 更新package.xml

确保`package.xml`中包含以下依赖项：

<exec_depend>rclpy</exec_depend>
<exec_depend>std_msgs</exec_depend>

 7. 编译和运行

在工作空间的根目录下编译包：

cd ~/ros2_ws
colcon build

编译完成后，运行发布节点：

source ~/ros2_ws/install/setup.bash
ros2 run my_package publisher_node

在另一个终端中，运行订阅节点：

source ~/ros2_ws/install/setup.bash
ros2 run my_package subscriber_node

通过以上步骤，你成功地使用Python实现了ROS 2中的话题通信。发布节点发布消息，订阅节点接收并打印这些消息。这就是ROS 2中话题通信的基本原理和实现方式。