ROS（二）：通信架构

ROS通信架构是ROS的灵魂，ROS进程最小单位是节点Node，节点管理器是Master，launch文件是ROS的发动机，ROS通信方式有四种：主题，服务，参数和动作

rosrun [--prefix cmd] [--debug] pkg_name node_name [ARGS]
rosrun --prefix 'gdb -ex run --args' pkg_name node_name

roslaunch可以开启master和多个node：

roslaunch pkg_name file_name.launch

示例：

topic：

topic：先将publisher节点和subscriber节点进行注册，然后publisher发布topic，subscriber接收topic

测试示例：

roslaunch robot_sim_demo robot_spawn_launch
rostopic list
rostopic info /camera/rgb/image_raw
rosrun image_view image_view image:= [transport]
rostopic echo /cmd_vel

常见message：

#文件位置:geometry_msgs/Vector3.msg
float64 x
float64 y
float64 z

#定义加速度项，包括线性加速度和角加速度
#文件位置:geometry_msgs/Accel.msg
Vector3 linear
Vector3 angular

#定义数据的参考时间和参考坐标
#文件位置:std_msgs/Header.msg
uint32 seq #数据ID
time stamp #数据时间戳
string frame_id #数据的参考坐标系

#定义超声传感器
#文件位置:自定义msg文件
Header header
uint16 front_left
uint16 front_center
uint16 front_right
uint16 rear_left
uint16 rear_center
uint16 rear_right

#消息代表空间中旋转的四元数
#文件位置:geometry_msgs/Quaternion.msg
float64 x
float64 y
float64 z
float64 w

#消息包含了从惯性原件中得到的数据，加速度为m/^2，角速度为rad/s
#如果所有的测量协方差已知，则需要全部填充进来如果只知道方差，则
#只填充协方差矩阵的对角数据即可
#位置：sensor_msgs/Imu.msg
Header header
Quaternion orientation
float64[9] orientation_covariance
Vector3 angular_velocity
float64[9] angular_velocity_covariance
Vector3 linear_acceleration
float64[] linear_acceleration_covariance

#平面内的激光测距扫描数据，注意此消息类型仅仅适配激光测距设备
#如果有其他类型的测距设备(如声呐)，需要另外创建不同类型的消息
#位置：sensor_msgs/LaserScan.msg
Header header #时间戳为接收到第一束激光的时间
float32 angle_min #扫描开始时的角度(单位为rad)
float32 angle_max #扫描结束时的角度(单位为rad)
float32 angle_increment #两次测量之间的角度增量(单位为rad)
float32 time_increment #两次测量之间的时间增量(单位为s)
float32 scan_time #两次扫描之间的时间间隔(单位为s)
float32 range_min #距离最小值(m)
float32 range_max #距离最大值(m)
float32[] ranges #测距数据(m,如果数据不在最小数据和最大数据之间，则抛弃)
float32[] intensities #强度，具体单位由测量设备确定，如果仪器没有强度测量，则数组为空即可

#空间中的点的位置
#文件位置:geometry_msgs/Point.msg
float64 x
float64 y
float64 z

#消息定义自由空间中的位姿信息，包括位置和指向信息
#文件位置:geometry_msgs/Pose.msg
Point position
Quaternion orientation

#定义有时空基准的位姿
#文件位置：geometry_msgs/PoseStamped.msg
Header header
Pose pose

#表示空间中含有不确定性的位姿信息
#文件位置：geometry_msgs/PoseWithCovariance.msg
Pose pose
float64[36] covariance

#表示电源状态，是否开启
#文件位置：自定义msg文件
Header header
bool power
######################
bool ON = 1
bool OFF = 0

#定义空间中物体运动的线速度和角速度
#文件位置：geometry_msgs/Twist.msg
Vector3 linear
Vector3 angular

#消息定义了包含不确定性的速度量，协方差矩阵按行分别表示：
#沿x方向速度的不确定性，沿y方向速度的不确定性，沿z方向速度的不确定性
#绕x转动角速度的不确定性，绕y轴转动的角速度的不确定性，绕z轴转动的
#角速度的不确定性
#文件位置：geometry_msgs/TwistWithCovariance.msg
Twist twist
float64[36] covariance #分别表示[x; y; z; Rx; Ry; Rz]

#消息描述了自由空间中位置和速度的估计值
#文件位置：nav_msgs/Odometry.msg
Header header
string child_frame_id
PoseWithCovariance pose
TwistWithCovariance twist

topic是node之间的单向的异步通信方式