理论与实践ROS笔记_第二节课_ROS基础

catkin_make 相当于linux的cmake;

1.工作空间覆盖

所以在执行覆盖时需要小心,避免出现覆盖的功能包取代系统原依赖功能包的情况

2.ROS通信编程

2.1 话题

#include 
#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"

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

    //创建句柄
    ros::NodeHandle n;

    //创建一个Publisher,发布名为chatter的topic,消息类型为std_msgs::String 
    ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<std_msgs::String>("chatter",1000);
    //话题名:chatter,队列长度1000.发布速度过快时,来不及发送的内容会存储在队列中,如果队列满了,就会将时间戳最早的数据删去

    //设置循环的频率(hz)
    ros::Rate loop_rate(10);

    int count = 0;
    while(ros::ok())
    {
     
        //初始化std_msgs::String类型的消息
        std_msgs::String msg;
        std::stringstream ss;
        ss << "hello ROS" << count;
        msg.data = ss.str();

        //发布消息
        ROS_INFO("%s", msg.data.c_str());	// .c_str()函数返回一个指向正规c字符串的指针
        chatter_pub.publish(msg);

        //循环等待回调函数
        ros::spinOnce();

        //按照循环频率延时
        loop_rate.sleep();// 程序按照10hz的频率休眠
        ++count;
    }
    return 0;
}

[实现一个订阅者]ppt错了

#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"

// 接受到订阅的消息后,会进入消息回调函数
// std_msgs::String::ConstPtr即为订阅函数收到的发布者的话题的指针
void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
{
     
    //将接收到的信息打印出来
    ROS_INFO("I heard: [%s]", msg->data.c_str());// ROS_INFO:消息打印

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

    //创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;

    //创建一个Subscriber, 订阅名为chatter的topic,注册回调函数chatterCallback
    ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter", 1000, chatterCallback);
    // 订阅的话题名:chatter.订阅者的队列长度为1000.收到订阅消息后进入制定订阅函数chatterCallback   

    //循环等待回调函数
    ros::spin();    //类比spinOnce的查询一次,spin可以循环等待,所以spin不需要建立while()函数来构建循环

    return 0;
}

2.2 服务

srv - - -上方的内容是请求内容,下方为应答内容
注意:在创建客户端或者服务器的时候,必须要有srv文件.另外服务器和客户端的回调函数必须是布尔类型的函数.

#include "ros/ros.h"
#include "test_package/Addtwo.h"

//service回调函数，输入参数req，输出参数res
//将srv文件中Addtwo文件中的request部分 引用为req
//将srv文件中Addtwo文件中的response部分 引用为res
bool add(test_package::Addtwo::Request& req,
         test_package::Addtwo::Response& res)
{
     
    //将输入参数中的请求数据增加，结果放到应答变量中
    res.sum = req.a + req.b;
    ROS_INFO("request: x=%ld, y=%ld ", (long int)req.a, (long int)req.b);
    ROS_INFO("sending back response:[%ld]", (long int)res.sum);

    return true;
         
}

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

    //创建一个名为add_two_ints的server，注册回调函数add（）
    ros::ServiceServer service = n.advertiseService("add_two_ints",add);

    //循环等待回调函数
    ROS_INFO("ready to add two ints.");
    ros::spin();
   
    return 0;
}

#include 
#include "ros/ros.h"
#include "test_package/Addtwo.h"

int main(int argc, char **argv)
{
     
    //ros节点初始化
    ros::init(argc, argv, "add_two_client");
    
    //从终端命令行获取两个加数
    if(argc != 3)
    {
     
        ROS_INFO("usage: add_two X Y");
        return 1;
    }
    //创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;
    //创建一个client,请求add_two_server, service消息类型是test_package::Addtwo
    ros::ServiceClient client = n.serviceClient<test_package::Addtwo>("add_two_ints");
    ///client的请求节点名称必须和server的节点名称相同,且使用client前必须要先开启server



    //创建test_package::Addtwo类型的service消息
    test_package::Addtwo srv;
    srv.request.a = atoll(argv[1]);	// atoll函数：将字符串转化为long long类型变量
    srv.request.b = atoll(argv[2]);

    //发布service请求,等待加法运算的应答结果
    if(client.call(srv))
    {
     
        ROS_INFO("Sum: %ld", (long int)srv.response.sum);

    }
    else
    {
     
        ROS_ERROR("Failed to call service add_two");
        return 1;
    }
    return 0;
}

2.3 动作

例如机器人运动过程中不断的发布自己的状态,或是在运动过程中可以随时停止掉它前进转弯的状态.
维持一段时间且存在反馈机制

定义动作目标
- - -
定义结果
- - -
定义一定周期的反馈内容

遇到

/opt/ros/kinetic/include/actionlib/server/action_server_base.h:171：对‘actionlib::GoalIDGenerator::GoalIDGene
rator()’未定义的引用
CMakeFiles/DoDIsh_Server.dir/src/DoDIsh_Server.cpp.o：在函数‘actionlib::StatusTracker<my_package::DoDishesAct
ion_<std::allocator<void> > >::StatusTracker(boost::shared_ptr<my_package::DoDishesActionGoal_<std::allocator
<void> > const> const&)’中：
/opt/ros/kinetic/include/actionlib/server/status_tracker_imp.h:52：对‘actionlib::GoalIDGenerator::GoalIDGener
ator()’未定义的引用
/opt/ros/kinetic/include/actionlib/server/status_tracker_imp.h:62：对‘actionlib::GoalIDGenerator::generateID(
)’未定义的引用

类似的错误,需要在CMakleLists中的find_package添加actionlib.

#include 
#include 
#include "my_package/DoDishesAction.h"		

typedef actionlib::SimpleActionServer Server;	//整个action的server部分

//收到action的goal后调用该函数
void execute(const my_package::DoDishesGoalConstPtr& goal,Server* as) {		//my_package::DoDishesGoalConstPtr& ： action的goal部分指针
    ros::Rate r(1);	// ros::Rate类可以制定循环的频率，本例中为1Hz
    my_package::DoDishesFeedback feedback;														//action的反馈部分

    ROS_INFO("Dishwasher %d is working.", goal->dishwasher_id);						//日志的提示

    //假设洗盘子的进度，并且按照1hz的频率发布进度feedback
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        feedback.percent_complete = i * 10;
        as->publishFeedback(feedback); 																	 //发布反馈信息
        r.sleep();
    }

    // 当action完成后，向客户端返回结果
    ROS_INFO("Dishwasher %d finish working.", goal->dishwasher_id);
    as->setSucceeded();																						   //向客户端发送成功信息
}
int main(int argc, char** argv)
{
    ros::init(argc,argv,"do_dish_server");
    ros::NodeHandle n;

    //定义一个服务器，服务器的名字为“do_dishes"
    Server server(n, "do_dishes", boost::bind(&execute, _1, &server), false);	 //boost::bind() : 用于将参数绑定到函数中
    //boost::bind(&execute, _1, &server)是当收到新的goal时候需要的返回函数		    

    // 服务器开始运行
    server.start();

    ros::spin();

    return 0;
}

#include
#include "my_package/DoDishesAction.h"

typedef actionlib::SimpleActionClient Client;	//整个action的client部分

//当action完成后会调用该回调函数一次（传入参数：action的goalstate,action的result指针）
void done(const actionlib::SimpleClientGoalState& state,
          const my_package::DoDishesResultConstPtr& result)
{
    ROS_INFO("yay! The dishes are now clean");
    ros::shutdown();
}

//当action激活后会调用该回调函数一次
void activeCb()
{
    ROS_INFO("Goal just went active");
}
//收到feedback后调用该回调函数（传入参数：action的feedback指针）
void feedbackCb(const my_package::DoDishesFeedbackConstPtr& feedback)
{
    ROS_INFO("percent_compete : %f ", feedback->percent_complete);
}

int main(int argc, char** argv)
{
    ros::init(argc,argv,"do_dishes_client");
    //定义一个客户端
    Client client("do_dishes", true);	// 与server的服务器名字相同

    //等待一个服务器
    ROS_INFO("waiting for action server to start:");
    client.waitForServer(); //等待服务端的启动
    ROS_INFO("Action server started, sending goal.");

    //创建一个action的goal
    my_package::DoDishesGoal goal;
    goal.dishwasher_id=1;

    //发送action的goal给服务器端，并且设置回调函数   (目标，&完成后函数，&启动时函数，&过程中的函数)
    client.sendGoal(goal, &done, &activeCb, &feedbackCb);

    ros::spin();

    return 0;

}

3.分布式通信

ifconfig查看ip地址


sudo gedit /etc/hosts 填写服务器

 ping + 主机名 

查看链接情况

4. Launch

name可以覆盖掉节点运行时的名字。运行时以launch命名的名字为准
output：决定内部ROS信息是否要打印;
respawn：当前节点失效时会重新启动;
requied：指定节点是否为必要节点（不开启则launcn失败）
ns：namespace，节点命名空间的属性
args：节点的具体输入参数

< param > / < rosparam >:全局变量;
< arg >: launch的局部变量
更多launch资料:
https://blog.csdn.net/weixin_41995979/article/details/81784987
https://blog.csdn.net/qq_33444963/article/details/77893881

5. TF

启动功能包名为“turtlesim”,执行文件名称为“turtlesim_node”的c++文件。为节点指派名称为“sim”;
启动功能包名为“turtlesim”,执行文件名称为“turtle_teleop_key”的c++文件。为节点指派名称为“teleop”,并在当前控制台输出终端结果;
启动功能包名为“learning_tf”,执行文件名称为“turtle_tf_broadcaster”的c++文件。为节点指派名称为“turtle1_tf_broadcaster”，args属性为“/turtle1”;
启动功能包名为“learning_tf”,执行文件名称为“turtle_tf_broadcaster”的c++文件。为节点指派名称为“turtle2_tf_broadcaster”，args属性为“/turtle2”;
启动功能包名为“learning_tf”,执行文件名称为“turtle_tf_listener”的c++文件。为节点指派名称为“listener”。