2.3 创建msg和srv文件

本文深入探讨了ROS(机器人操作系统)中的消息与服务机制。详细介绍了消息类型、数据结构及命令行工具,如rosmsg和rosbag,以及如何创建和使用msg与srv文件。同时,文章还讲解了服务的调用方式和服务类型的重要性。

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一、消息

 一个节点通过向特定主题发布消息,从而将数据发送到另一个节点。
消息具有一定的类型和数据结构,包括ROS提供的标准类型和用户自定义类型。
消息类型标准命名方式:功能包名称/ .msg文件名称。
        如:std_msgs/msg/String.msg 的消息类型是std_msgs/String。
命令行工具:
    1)rosmsg show  显示一条消息的字段
    2)rosmsg list  列出所有消息
    3)rosmsg package 列出功能包的所有消息
    4) rosmsg packages 列出所有具有该消息的功能包
    5)rosmsg  users  搜索所有该消息类型的代码文件
    6)rosmsg  md5  显示一条消息的MD5求和结果

消息记录包
消息记录包是ROS创建一组文件,使用.bag格式保存消息、主题、服务和其他ROS数据消息。
事件发生后,通过可视化工具调用和回放数据。
记录包可以像实时会话一样再现情景,在相同时间向主题发送相同的数据。可以使用此功能调试算法。
工具:
     1)rosbag  用来录制、播放和执行其他操作
     2)rxbag   用来可视化图形环境中的数据
     3)rostopic  帮助我们看到节点发送主题。

 

二、服务

  当你直接与节点通信并获得应答时,将无法通过主题(数据传输的总线)实现,而需要使用服务。
服务需要由用户开发。
服务类型:服务关联一个以功能包中.srv文件命名的服务类型。与其他基于ROS文件系统的类型一样,服务类型是功能包名称和.srv文件名称的组合。
例如:chapter2_tutorials/srv/chapter2_srv1.srv文件的服务类型是chapter2_tutorials/chapter2_srv1。
服务命令行工具:rossrv和rosservice.
 1)rosservice call  /service args 根据命令行参数调用服务。
 2)rosservice find  msg-type 根据服务类型查询服务。
 3)rosservice info  /service 输出服务信息
 4)rosservice  list   输出活动服务清单
 5) rosservice type  /service  输出服务类型。
 6)rosservice  uri  /service  输出服务的ROSRPC URI

三、创建msg和srv文件

这一节中,我们将会学习如何在节点中创建msg和srv文件。它们是用于定义传输数据类型和数据值的文件。ROS会根据这些文件自动为我们创建所需代码,以便msg和srv文件能够被节点所使用。
msg文件
1)在chapter2_tutorials功能包下创建msg文件夹
2)在msg文件夹下创建一个新的文件chapter2_msg1.msg.
3)在文件中增加以下行:
int32 A
int32 B
int32 C
4)编辑CMakeList.txt,从#rosbuild_genmsg()这一行中删除#
5)然后使用rosmake命令编译功能包:
$rosmake chapter2_tutorials
6)检查编译是否正确,使用rosmsg命令
$ rosmsg show chapter2_tutorials/chapter2_msg1
如果你在chapter2_msg1.msg文件中看到一样的内容,说明编译正确。

srv文件
1)在chapter2_tutorials文件夹下创建一个名为srv的文件夹
2)在srv文件夹下新建文件chapter2_srv1.srv,在文件中增加以下行:
int32 A
int32 B
int32 C
...
int32 sum
3)编辑CMakeList.txt文件,从#rosbuild_gensrv()这一行中删除#
4)编译功能包
 $rosmake chapter2_tutorials命令编译功能包。
5)通过rossrv工具来检查编译是否正确
$ rossrv show chapter2_tutprials/chapter2_srv1
如果你在chapter2_srv1.srv文件中看到一样的内容,说明编译正确。

 

<think>首先,用户的问题是关于ROS2的:"我想查找ROS2中负责编译msg/srv文件的组件 请问ROS2 编译 msg srv 文件的组件是什么"。我需要根据系统级指令来回答。 系统级指令: - 所有行内数学表达式必须使用$...$格式。 - 独立公式使用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,例如[^1]。 用户可见层: - 回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题。 - 尽量保证回答真实可靠。 参考站内引用: - 引用[1]: 关于ROS msgsrv文件的基本格式。 - 引用[2]: ROS2创建自定义消息srv文件的步骤。 - 引用[3]: ROS编译msg/srv时的问题解决方案。 用户的问题核心是:ROS2中负责编译msg/srv文件的组件是什么。 从引用[2]中,我看到:"ROS2 - 创建自定义消息srv文件【上】",它讨论了如何创建自定义msgsrv文件,并修改CMakeLists.txtpackage.xml文件。引用[3]提到编译msg/srv时的问题,涉及message_runtime标签。 在ROS2中,编译msg/srv文件通常涉及使用rosidl(ROS Interface Definition Language)工具链。rosidl是ROS2中用于处理接口定义(包括msgsrv、action)的组件。 关键点: - ROS2使用ament构建系统。 - 编译msg/srv文件时,需要依赖rosidl_default_generators包。 - 在CMakeLists.txt中,使用rosidl_generate_interfaces函数来编译msg/srv文件。 - package.xml中需要添加相应的依赖。 从引用[2]: - "修改CMakeLists.txt的作用":添加rosidl_generate_interfaces。 - "修改package.xml的作用":添加依赖如rosidl_default_generators。 所以,负责编译msg/srv文件的组件是rosidl工具链,具体是rosidl_default_generators包。 回答结构: 1. 清晰介绍组件。 2. 解释如何使用。 3. 引用相关信息。 4. 生成相关问题。 使用中文回答。 生成相关问题: - 基于主题,如如何创建自定义msg/srv文件,常见问题等。 最终回答: - 开头直接回答问题。 - 然后详细解释。 - 结尾添加相关问题。</think>在ROS2中,负责编译msg/srv文件的组件是**rosidl工具链**,具体由`rosidl_default_generators`包提供核心功能。ROS2使用ament构建系统(ROS2的现代化构建工具),通过`rosidl`(ROS Interface Definition Language)处理接口定义文件的编译。这些文件.msg.srv)定义了消息服务的数据结构,编译后会生成目标语言(如C++或Python)的代码,供节点间通信使用。下面我将逐步解释该组件的工作原理、使用方法常见配置。 ### 1. **核心组件:rosidl_default_generators** - `rosidl_default_generators`是ROS2官方提供的包,负责将.msg.srv文件编译成可用的代码。它依赖于ROS2的接口定义语言框架(rosidl),自动解析文件中的数据类型(如int32、string)并生成序列化/反序列化代码。 - 编译过程在构建时(通过colcon或ament工具)触发,生成文件位于包的`build`目录下,最终被链接到节点可执行文件中。 - 引用[2]中提到:"在CMakeLists.txt中使用rosidl_generate_interfaces函数来编译自定义msg/srv文件",这直接依赖于`rosidl_default_generators`[^2]。 ### 2. **如何使用该组件编译msg/srv文件** 要编译自定义msg/srv文件,需在ROS2包中配置以下文件(以创建名为`my_interface_pkg`的包为例): - **步骤1: 创建msg/srv文件** 在包的`msg/`或`srv/`目录下定义文件,例如`msg/MyMessage.msg`: ``` int32 data1 string data2 ``` 或`srv/MyService.srv`: ``` int32 a int32 b --- int32 sum ``` 引用[1]说明:"ROS消息定义文件通常十分简短易懂,都是每一行一个类型名加一个变量名的格式"[^1]。 - **步骤2: 修改CMakeLists.txt** 添加编译指令,使用`rosidl_generate_interfaces`函数: ```cmake find_package(rosidl_default_generators REQUIRED) rosidl_generate_interfaces(${PROJECT_NAME} "msg/MyMessage.msg" "srv/MyService.srv" ) ``` 引用[2]强调:"修改CMakeLists.txt的作用是启用rosidl接口生成,确保编译时调用生成器"[^2]。 - **步骤3: 修改package.xml** 添加依赖项,确保构建时加载`rosidl_default_generators`: ```xml <depend>rosidl_default_generators</depend> <exec_depend>rosidl_default_runtime</exec_depend> ``` 引用[3]指出:编译msg/srv时需正确处理依赖,如`<exec_depend>message_runtime</exec_depend>`(ROS2中`message_runtime`由`rosidl_default_runtime`替代)[^3]。 - **步骤4: 编译包** 在终端运行: ``` colcon build --packages-select my_interface_pkg ``` 编译成功后,生成的代码可在`install/my_interface_pkg/include/`中查看。 ### 3. **常见问题与注意事项** - **依赖错误**:如果package.xml缺少`rosidl_default_generators`或`rosidl_default_runtime`,编译会失败。引用[3]提到:"在ROS2新版本中,需使用`<exec_depend>`标签替代旧版`<run_depend>`"[^3]。 - **文件路径错误**:确保msg/srv文件路径在`rosidl_generate_interfaces`中正确指定,否则生成器无法定位文件。 - **数据类型支持**:只支持ROS基础类型(如int32、string)或已定义的自定义类型。引用[2]说明:"自定义msg/srv的数据类型需确保兼容性"[^2]。 - **性能**:编译过程高效,通常在几秒内完成,但对大型项目建议增量编译以优化速度。 ### 总结 ROS2中编译msg/srv文件的组件是`rosidl_default_generators`,它集成在ament构建系统中,通过CMakepackage.xml配置实现自动化编译。正确设置后,开发者可轻松创建自定义接口,提升节点通信的灵活性。如果需要更深入的示例,可参考ROS2官方文档或示例仓库。
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