ROS2学习笔记(四)从turtlesim学习ROS2服务

最新推荐文章于 2025-07-29 09:04:17 发布
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本文介绍了ROS2中的服务概念及其使用方法。服务作为ROS2的一种通信方式，基于客户端与服务器模型，适用于需要即时反馈的场景。文章详细解释了如何启动海龟模拟器、列出和查找服务及其类型，并展示了如何调用服务。

从turtlesim学习ROS2服务

前言

学习ROS2的路，并不能通过学习ROS1代替，因为ROS2的“内核”不同于ROS1，必须认认真真从头开始重新学习。

Ubuntu版本：20.04

ROS版本：Foxy

学习笔记回顾

1.ROS2服务

服务是ROS2中的另一种通讯方式，相比较于话题不同，话题通信是基于订阅和发布机制的，发布者在没有订阅着的情况下也会发布数据，这种方式适合持续的数据收发，如传感器的数据。而服务是基于客户端与服务器模型的通信机制，服务器只在接收到客户端的数据才会提供反馈数据，如下图所示。
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

2.启动海龟模拟器

$ ros2 run turtlesim turtlesim_node
$ ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

3.ros2 service list

该命令可以查看小海龟背后运行的服务，运行如下：

$ ros2 service list
----
/clear
/kill
/reset
/spawn
/teleop_turtle/describe_parameters
/teleop_turtle/get_parameter_types
/teleop_turtle/get_parameters
/teleop_turtle/list_parameter
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turtlesim之欢度国庆（ROS2二维轨迹之随心所欲）
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ROS2动作通信接口消息
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action接下来，我们可以参考案例编写一个action文件，该文件中包含请求数据(一个整型字段)、响应数据(一个整型字段)和连续反馈数据(一个浮点型字段)。
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视频地址：【【古月居】古月·ROS2入门21讲 | 带你认识一个全新的机器人操作系统】 https://www.bilibili.com/video/BV16B4y1Q7jQ/?通信接口被设计成和编程语言无关，分为三类：话题topic，服务service，动作action；对应的接口文件后缀为“.msg”,“.srv”,“.action”。查看某个功能包中定义的接口。
【ROS2机器人入门到实战】ROS2接口介绍
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接口其实是一种规范你还记得前面几节的示例中，我们在代码中使用过这两种接口，这两种数据类型分别代表字符串和32位二进制的整型数据，是ROS 2提前定义的一种规范。话题-Topics服务-Services动作-Action参数-Parameters除了参数之外，话题、服务和动作(Action)都支持自定义接口，每一种通信方式所适用的场景各不相同，所定义的接口也被分为话题接口、服务接口、动作接口三种。给定一个机器人开发中的常见控制场景，我们设计满足要求的服务接口和话题接口。设计两个节点。
ROS2 学习（五）接口，动作
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学习自b站up主：古月居GYH 的课程。
机器人操作系统ROS2：创建自定义的消息和服务接口（C++）
关注智践行，一起学机器人和AI技术
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在你刚刚创建的目录中，创建一个名为Num.msgint64 num这是一个自定义消息，用于传输一个名为num的 64 位整数。同样在你刚刚创建的目录中，创建一个名为Sphere.msg这个自定义消息使用了另一个消息包中的消息（在这种情况下是回到你刚刚创建的目录，创建一个名为int64 aint64 bint64 c---int64 sum这是你的自定义服务，它请求三个名为ab和c的整数，并以一个名为sum的整数作为响应。
【ROS2笔记六】ROS2中自定义接口
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这里我的工作空间名为，我们首先在这个工作空间目录下创建一个新的功能包进入功能包，然后创建msg和srv目录├── msg├── src（1）自定义构建msg进入新建一个Num.msgint64 num这里构建了一个自定义的消息，消息的内容是64整型的int（2）自定义构建srv进入新建一个int64 aint64 bint64 c---int64 sum这里构建了一个自定义的服务消息，request包含三个数abc，response包含一个数sum（3）修改配置文件（4）修改配置文件。
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ROS2的消息类型是一种用于在ROS2中传递数据的数据结构。这些消息类型用于在不同ROS2节点之间交换信息，允许节点之间进行通信和协作。ROS消息类型通常以一种结构化的方式定义，以便节点可以准确地理解和解释数据。可嵌套每个ROS消息类型都有一个特定的消息定义，其中包含一个或多个字段（成员变量），这些字段可以包含不同类型的数据，如整数、浮点数、字符串、数组等。这嵌套结构允许更复杂的数据组织和传递。标准化。
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ros2学习笔记
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ROS2学习笔记包含以下内容： ### RCL（ROS Client Library） RCL是ROS客户端库，是ROS的一种API，提供了对ROS话题、服务、参数、Action等接口。不同的语言对应着不同的rcl，但基本功能相同。例如Python语言提供了rclpy来操作ROS2的节点话题服务等，C++则使用rclcpp提供API操作ROS2的节点话题和服务等。ROS2 API的实现层级中，最下面是第三方的DDS，rmw（中间件接口）层是对各家DDS的抽象层，基于rmw实现了rclc，基于rclc，ROS2官方实现了rclpy和rclcpp [^5]。 ### GUI和CLI - **GUI（Graphical User Interface）**：图形用户界面，如Windows系统，可通过鼠标点击按钮等图形化交互完成任务。 - **CLI（Command - Line Interface）**：命令行界面，如终端的黑框框，没有图形化 [^5]。 ### API（Application Programming Interface） 应用程序编程接口。比如写了一个库，里面有很多函数，使用者不知函数内部实现，需看文档或注释了解函数入口参数、返回值及用途。在C和C++中表现为头文件，在Python中表现为Python文件 [^5]。 ### 命令行操作 - `ros2 pkg --h`：获取pkg的帮助命令。 - `ros2 pkg executables 包名`：输出所有功能包下的可执行程序。 - `ros2 pkg list`：列出所有功能包。 - `ros2 pkg prefix 包名`：列出功能包路径。 - `ros2 pkg xml`：输出功能包的package.xml内容 [^2]。 ### 创建节点模板（Python） ```python import rclpy from rclpy.node import Node class Mynode(Node): def __init__(self): super().__init__("hello_node_py") self.get_logger().info("hello world!(py继承)") def main(): rclpy.init() node = Mynode() rclpy.shutdown() if __name__ == '__main__': main() ``` ### 示例代码 以下是一个创建HelloWorld节点的Python代码，初始化时输出“hello world”日志： ```python #!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- import rclpy from rclpy.node import Node import time class HelloWorldNode(Node): def __init__(self, name): super().__init__(name) while rclpy.ok(): self.get_logger().info("Hello World") time.sleep(0.5) def main(args=None): rclpy.init(args=args) node = HelloWorldNode("node_helloworld_class") rclpy.spin(node) node.destroy_node() rclpy.shutdown() ``` ### 编译运行 ```bash cd ~/ros2_ws colcon build --packages-up-to topic_pkg ros2 launch topic_pkg pub_sub.launch.xml ``` ### 小乌龟教程相关 之前的配置ros2环境课程（https://docs.ros.org/en/foxy/Tutorials/Configuring - ROS2 - Environment.html）可教你如何配置环境，后续可安装小乌龟包turtlesim [^3]。
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