ROS 编写消息发布器和订阅器 &测试(Python catkin)

最新推荐文章于 2025-06-29 14:38:40 发布

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_25678319/article/details/88650746

该博客主要介绍ROS节点的开发流程。首先讲解编写发布器节点talker和订阅器节点，包括创建目录、下载脚本、修改权限及代码解释；接着说明使用CMake编译节点；最后进行测试，分别启动发布器和订阅器节点，并展示输出信息。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一. 编写发布器节点talker

进入之前创建的beginner_tutorials包

//如果roscd进不了包
export ROS_PACKAGE_PATH=~/catkin_ws/src:$ROS_PACKAGE_PATH

$ roscd beginner_tutorials

首先创建scripts目录存放Python代码：

$ mkdir scripts
$ cd scripts

下载例子脚本talker.py到scripts目录，并修改权限为可执行:

$ wget https://raw.github.com/ros/ros_tutorials/kinetic-devel/rospy_tutorials/001_talker_listener/talker.py
$ chmod +x talker.py     //可执行

浏览和编辑：

$ rosed beginner_tutorials talker.py

内容如下：

#!/usr/bin/env python
# license removed for brevity
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

代码解释

// 每个Python的ROS节点会在顶部描述，第一行确保你的脚本是使用Python执行的脚本
#!/usr/bin/env python
# license removed for brevity

/*
*你需要导入rospy客户端库
*导入std_msgs.msg 重用std_msgs/String消息类型
**/
import rospy
from std_msgs.msg import String

def talker():
    /*
    *定义talker接口，pub = rospy.Publisher("chatter", String, queue_size=10)表示节点发布 
    *chatter话题，使用String字符类型，实际上就是类std_msgs.msg.String。queue_size表示队列的大小 
    *（适合hydro以后版本），如果队列消息处理不够快，就会丢弃旧的消息。
    **/
    pub = rospy.Publisher('chatter', String, queue_size=10)
    //rospy.init_node(NAME)，初始化节点，开始跟ROS master通讯。
    rospy.init_node('talker', anonymous=True)

    
    //创建Rate对象，与sleep()函数结合使用，控制话题消息的发布频率。10hz表示每秒发布10次。
    rate = rospy.Rate(10) # 10hz


    /*rospy.is_shutdown()返回false就会退出（例如按下Ctrl-C）

    while not rospy.is_shutdown():
        hello_str = "hello world %s" % rospy.get_time()
        //rospy.loginfo(str)函数在屏幕输出调试信息，同时写入到节点日志文件和rosout节点
        //可以通过rqt_console查看调式信息。
        rospy.loginfo(hello_str)
        pub.publish(hello_str)
        //r.sleep()通过睡眠来，保持消息发送频率
        rate.sleep()

if __name__ == '__main__':
    try:
        talker()
    //当按下Ctrl-C或节点关闭的话，即使在rospy.sleep()和rospy.Rate.sleep()函数里都会抛出异常
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass

您也可以传递没有参数和直接初始化字段，例如：

msg = String()
msg.data = str

或者你能初始化某些字段，剩余保持默认值：

String(data=str)

二.编写订阅器节点

下载listener.py到scripts目录

$ roscd beginner_tutorials/scripts/
$ wget https://raw.github.com/ros/ros_tutorials/kinetic-devel/rospy_tutorials/001_talker_listener/listener.py

文件内容如下：

#!/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():

    # In ROS, nodes are uniquely named. If two nodes with the same
    # node are launched, the previous one is kicked off. The
    # anonymous=True flag means that rospy will choose a unique
    # name for our 'listener' node so that multiple listeners can
    # run simultaneously.
    rospy.init_node('listener', anonymous=True)

    rospy.Subscriber("chatter", String, callback)

    # spin() simply keeps python from exiting until this node is stopped
    rospy.spin()

if __name__ == '__main__':
    listener()

增加可执行权限：

$ chmod +x listener.py

代码解释

#!/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():

    # 这表示节点订阅话题chatter，消息类型是 std_msgs.msgs.String
    # 当接受到新消息，回调函数就触发处理这些信息，并把消息作为第一个参数传递到函数里
    # ROS要求每个节点要有唯一名称，如果相同的名称，就会中止之前同名的节点。
    # anonymous=True标识就会告诉rospy，要生成一个唯一的节点名称，因此你可以有多个listener.py同时运行
    # run simultaneously.
    rospy.init_node('listener', anonymous=True)

    rospy.Subscriber("chatter", String, callback)

    # spin() simply keeps python from exiting until this node is stopped
    rospy.spin()

if __name__ == '__main__':
    listener()

三.编译节点

我们使用CMake作为构建系统，即使是Python节点也需要使用。
这确保针对消息和服务能自动生成Python代码
进入catkin工作空间，运行catkin_make:

$ cd ~/catkin_ws
$ catkin_make

四.测试

启动发布器

确保roscore可用，并运行：

$ roscore

catkin specific 如果使用catkin，确保你在调用catkin_make后，在运行你自己的程序前，已经source了catkin工作空间下的setup.sh文件：

# In your catkin workspace
$ cd ~/catkin_ws
$ source ./devel/setup.bash

上个教程开发了发布节点"talker". 现在运行它:

$ rosrun beginner_tutorials talker.py   (Python)

你将看到如下的输出信息:

[INFO] [WallTime: 1314931831.774057] hello world 1314931831.77
[INFO] [WallTime: 1314931832.775497] hello world 1314931832.77
[INFO] [WallTime: 1314931833.778937] hello world 1314931833.78
[INFO] [WallTime: 1314931834.782059] hello world 1314931834.78
[INFO] [WallTime: 1314931835.784853] hello world 1314931835.78
[INFO] [WallTime: 1314931836.788106] hello world 1314931836.79

发布器节点已经启动运行。现在需要一个订阅器节点来接受发布的消息。

启动订阅器

上一教程，我们编写了一个名为"listener"的订阅器节点。现在运行它：

$ rosrun beginner_tutorials listener.py  (Python)

你将会看到如下的输出信息:

[INFO] [WallTime: 1314931969.258941] /listener_17657_1314931968795I heard hello world 1314931969.26
[INFO] [WallTime: 1314931970.262246] /listener_17657_1314931968795I heard hello world 1314931970.26
[INFO] [WallTime: 1314931971.266348] /listener_17657_1314931968795I heard hello world 1314931971.26
[INFO] [WallTime: 1314931972.270429] /listener_17657_1314931968795I heard hello world 1314931972.27
[INFO] [WallTime: 1314931973.274382] /listener_17657_1314931968795I heard hello world 1314931973.27
[INFO] [WallTime: 1314931974.277694] /listener_17657_1314931968795I heard hello world 1314931974.28
[INFO] [WallTime: 1314931975.283708] /listener_17657_1314931968795I heard hello world 1314931975.28