ros21讲

learing_topic笔记

前言：本文是参照古月前辈的教学视频后的个人记录（欢迎相互交流）

前期知识点：
工作空间是一个存放工程开发相关的文件夹
src：代码空间（source space）
build：编译空间（build space）
devel：开发空间（development space）
install：安装空间（install space）

创建工作空间`

mkdir -p ~/ros_21/src
cd ~/ros_21/src
catkin_init_workspace

编译工作空间

cd ~/ros_21/
catkin_make
catkin_make install#放置可执行文件

设置环境变量

source devel/setup.bash

检查环境变量

echo $ROS_PACKAGE_PATH

创建功能包

cd ~/ros_21/src
catkin_creat_pkg test_pkg roscpp rospy std_msgs

编译功能包

cd ~/ros_21/
catkin_make

设置环境变量

source devel/setup.bash

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learning_topic

以下为话题操作过程：
1.创建功能包

cd ~/ros_21/src
catkin_creat_pkg learning_topic roscpp rospy std_msgs geometry_msgs turtlesim

2.编写发布者代码（参照教学例程）
创建cpp文件（方法有很多…）

vim velocity_publisher.cpp

发布者publisher的编程实现

如何实现一个发布者
1.初始化ROS节点 向ros master 注册节点信息，包括发布的话题名和话题中的消息类型
2.创建消息数据
3.按照一定频率循环发布消息

/*
该教程讲发布/turtle1/cmd_vel话题，消息类型geometry_msgs::Twist
 */
#include 
#include
int main(int argc,char **argv)
{
	//ROS节点初始化
	ros::init(argc,argv,"velocity_publisher");
	
	//创建节点句柄
	ros::NodeHandle n;
	
	// 创建一个Publisher，发布名为/turtle1/cmd_vel的topic，消息类型为geometry_msgs::Twist，队列长度10
	ros::Publisher turtle_vel_pub=n.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle1/cmd_vel",10);

	//设置循环的频率
	ros::Rate loop_rate(10);

	int count=0;

	while(ros::ok())
	{
		// 初始化geometry_msgs::Twist类型的消息
		geometry_msgs::Twist vel_msg;
		vel_msg.linear.x=0.5;
		vel_msg.angular.z=0.2;

		//发布消息
		turtle_vel_pub.publish(vel_msg);
		ROS_INFO("Publish turtle velocity command[%0.2f m/s,%0.2f rad/s]",vel_msg.linear.x,vel_msg.angular.z);
		
		//按照循环频率延时
		loop_rate.sleep();
	}
	return 0;
	
}

3.配置发布者代码编译规则cmake文件
打开learning_topic文件夹中的CMakeLists.txt文件，进行编辑，在以下位置，加入以下两句：

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

4.编译并运行
以下为命令行：

cd ~/ros_21
catkin_make
roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun learning_topic velocity_publisher

5.运行结果：

订阅者subscribe的编程实现

如何实现一个订阅者
先创建一个cpp文件（略）
1.初始化ros节点
2.订阅需要的话题
3.循环等待话题消息，接收到消息后进入回调函数
4.在回调函数中完成消息处理

1.编写订阅者程序

/**
 * 该例程将订阅/turtle1/pose话题，消息类型turtlesim::Pose
 */
#include 
#include"turtlesim/Pose.h"

// 接收到订阅的消息后，会进入消息回调函数
void poseCallback(const turtlesim::Pose::ConstPtr& msg)
{
	// 将接收到的消息打印出来
	ROS_INFO("Turtle pose: x:%0.6f,y:%0.6f",msg->x,msg->y);
}

int main(int argc,char **argv)
{	
	//初始化ROS节点
	ros::init(argc,argv,"pose_subscriber");

	//创建节点句柄
	ros::NodeHandle n;

	//创建一个Subscriber，订阅名为/turtle1/pose的topic，注册回调函数poseCallback
	ros::Subscriber pose_sub=n.subscribe("/turtle1/pose",10,poseCallback);

	 // 循环等待回调函数
	ros::spin();
	return 0;
}

2.配置订阅者代码编译规则cmake文件
（具体操作参考上面的配置发布者）

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

3.编译并运行

cd ~/ros_21
catkin_make
roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun learning_topic pose_subscriber

也可以用键盘控制节点控制海龟运动

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

用键盘控制海龟，并观察发布者中断的信息

话题消息的定义与使用

自定义话题消息
1.定义msg文件
在learning_topic文件夹中创建msg文件夹
并在新建的msg文件夹中创建Person.msg文件
打开Person.msg输入以下（自定义的消息）：

string name
uint8 sex
uint8 age

uint8 unknown=0
uint8 male=1
uint8 female=2

2.在package.xml中添加功能包依赖

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

3.打开CMakeList.txt添加编译选项
在find_package（）里添加

message_generation

位置如图：

添加以下：

add_message_files(FILES Person.msg)
generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)

位置如图：

添加如下：

catkin_package（）

位置位图：

4.编译生成语言相关文件
回到工作空间，然后catkin_make

5.编写代码
person_subscriber.cpp

/**
 * 该例程将订阅/person_info话题，自定义消息类型learning_topic::Person
 */
#include 
#include "learning_topic/Person.h"

// 接收到订阅的消息后，会进入消息回调函数
void personInfoCallback(const learning_topic::Person::ConstPtr& msg)
{
    // 将接收到的消息打印出来
    ROS_INFO("Subscribe Person Info: name:%s age:%d sex:%d",
    msg->name.c_str(),msg->age,msg->sex
    );
}

int main(int argc,char **argv)
{
    // 初始化ROS节点
    ros::init(argc,argv,"person_subscribe");
    // 创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;

    // 创建一个Subscriber，订阅名为/person_info的topic，注册回调函数personInfoCallback
    ros::Subscriber person_info_sub = n.subscribe("/person_info",10,personInfoCallback);
     // 循环等待回调函数
    ros::spin();

    return 0;
}

编写person_publisher.cpp

/**
 * 该例程将发布/person_info话题，自定义消息类型learning_topic::Person
 */
#include 
#include "learning_topic/Person.h"
int main(int argc,char **argv)
{
    // ROS节点初始化
    ros::init(argc,argv,"person_publisher");
    // 创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;
    // 创建一个Publisher，发布名为/person_info的topic，消息类型为learning_topic::Person，队列长度10
    ros::Publisher person_info_pub=n.advertise<learning_topic::Person>("/person_info",10);
    // 设置循环的频率
    ros::Rate loop_rate(1);

    int count = 0;

    while(ros::ok())
    {
        // 初始化learning_topic::Person类型的消息
        learning_topic::Person person_msg;
        person_msg.name = "Tom";
        person_msg.age = 18;
        person_msg.sex = learning_topic::Person::male;
        // 发布消息
        person_info_pub.publish(person_msg);

        ROS_INFO("Publish Person Info: name:%s age:%d sex:%d",
                    person_msg.name.c_str(),person_msg.age,person_msg.sex
                    );
        // 按照循环频率延时
        loop_rate.sleep();
    }
    return 0;
}

6.在CMakeLists.txt里添加以下：
（参考上面的CMakeLists.txt图片）

add_executable(person_subscriber src/person_subscriber.cpp)
target_link_libraries(person_subscriber ${catkin_LIBRARIES} )
add_dependencies(person_subscriber ${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)

add_executable(person_publisher src/person_publisher.cpp)
target_link_libraries(person_publisher ${catkin_LIBRARIES} )
add_dependencies(person_publisher ${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)

7.再回到工作空间进行编译

运行程序

roscore 
rosrun learning_topic person_subscriber 
rosrun learning_topic person_publisher 

效果如图：

总结：熟悉创建功能包，配置文件的过程，重点理解代码内容。另外还有python版本，也可以学习，便于理解。