在ROS中每一个功能点都是一个单独的进程,每一个进程都是独立运行的
ROS是进程(也称为Nodes)的分布式框架。 因为这些进程甚至还可分布于不同主机,不同主机协同工作,从而分散计算压力。
不过随之也有一个问题: 不同的进程是如何通信(不同进程间如何实现数据交换)的?这就是ROS中的通信机制了。
ROS 中的基本通信机制主要有如下三种实现策略:
话题通信(发布订阅模式)
服务通信(请求响应模式)
参数服务器(参数共享模式)
话题通信是ROS中使用频率最高的一种通信模式,话题通信是基于发布订阅模式的,也即:一个节点发布消息,另一个节点订阅该消息
机器人在执行导航功能,使用的传感器是激光雷达,
机器人会采集激光雷达感知到的信息并计算,
然后生成运动控制信息驱动机器人底盘运动。
在上述场景中,就不止一次使用到了话题通信。
小结:发信号的是发布方,接收信号的是订阅方
以此类推,像雷达、摄像头、GPS.... 等等一些传感器数据的采集,也都是使用了话题通信,换言之,话题通信适用于不断更新的数据传输相关的应用场景。
目录
理论模型
话题通信基本操作A(C++)
1.先写发布方实现
2.订阅方实现
流程实际上就是
先创建工作空间
然后
code .
打开vscode
{
// 有关 tasks.json 格式的文档,请参见
// https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=733558
"version": "2.0.0",
"tasks": [
{
"label": "catkin_make:debug", //代表提示的描述性信息
"type": "shell", //可以选择shell或者process,如果是shell代码是在shell里面运行一个命令,如果是process代表作为一个进程来运行
"command": "catkin_make",//这个是我们需要运行的命令
"args": [],//如果需要在命令后面加一些后缀,可以写在这里,比如-DCATKIN_WHITELIST_PACKAGES=“pac1;pac2”
"group": {"kind":"build","isDefault":true},
"presentation": {
"reveal": "always"//可选always或者silence,代表是否输出信息
},
"problemMatcher": "$msCompile"
}
]
}
创建初始包
然后新建文件
然后编写代码
/*
需求: 实现基本的话题通信,一方发布数据,一方接收数据,
实现的关键点:
1.发送方
2.接收方
3.数据(此处为普通文本)
PS: 二者需要设置相同的话题
消息发布方:
循环发布信息:HelloWorld 后缀数字编号
实现流程:
1.包含头文件
2.初始化 ROS 节点:命名(唯一)
3.实例化 ROS 句柄
4.实例化 发布者 对象
5.组织被发布的数据,并编写逻辑发布数据
*/
// 1.包含头文件
#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h" //普通文本类型的消息
#include
int main(int argc, char *argv[])
{
//设置编码
setlocale(LC_ALL,"");
//2.初始化 ROS 节点:命名(唯一)
// 参数1和参数2 后期为节点传值会使用
// 参数3 是节点名称,是一个标识符,需要保证运行后,在 ROS 网络拓扑中唯一
ros::init(argc,argv,"talker");
//3.实例化 ROS 句柄
ros::NodeHandle nh;//该类封装了 ROS 中的一些常用功能
//4.实例化 发布者 对象
//泛型: 发布的消息类型
//参数1: 要发布到的话题
//参数2: 队列中最大保存的消息数,超出此阀值时,先进的先销毁(时间早的先销毁)
ros::Publisher pub = nh.advertise("chatter",10);
//5.组织被发布的数据,并编写逻辑发布数据
//数据(动态组织)
std_msgs::String msg;
// msg.data = "你好啊!!!";
std::string msg_front = "Hello 你好!"; //消息前缀
int count = 0; //消息计数器
//逻辑(一秒10次)
ros::Rate r(1);
//节点不死
while (ros::ok())
{
//使用 stringstream 拼接字符串与编号
std::stringstream ss;
ss << msg_front << count;
msg.data = ss.str();
//发布消息
pub.publish(msg);
//加入调试,打印发送的消息
ROS_INFO("发送的消息:%s",msg.data.c_str());
//根据前面制定的发送贫频率自动休眠 休眠时间 = 1/频率;
r.sleep();
count++;//循环结束前,让 count 自增
//暂无应用
ros::spinOnce();
}
return 0;
}
然后配置cmakelist.txt
一般用文件名当节点名称
改成上方命名的节点名称
改完后ctrl shift b 编译一下即可
然后再在桌面开一个终端打开roscore
然后再打开一个终端
备注:
[rosrun] Couldn't find executable named demo01_pub below /home/david/demo03_ws/src/plumbing_pub_sub
如果出现了这个报错那么应该是上面编译没选对
要选catkin_make:build这个编译任务然后要对应修改其json文件
新建文件
然后分屏一下,点击右边的那个书一样的按钮
然后把订阅方代码复制进去
/*
需求: 实现基本的话题通信,一方发布数据,一方接收数据,
实现的关键点:
1.发送方
2.接收方
3.数据(此处为普通文本)
消息订阅方:
订阅话题并打印接收到的消息
实现流程:
1.包含头文件
2.初始化 ROS 节点:命名(唯一)
3.实例化 ROS 句柄
4.实例化 订阅者 对象
5.处理订阅的消息(回调函数)
6.设置循环调用回调函数
*/
// 1.包含头文件
#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"
void doMsg(const std_msgs::String::ConstPtr& msg_p){
ROS_INFO("我听见:%s",msg_p->data.c_str());
// ROS_INFO("我听见:%s",(*msg_p).data.c_str());
}
int main(int argc, char *argv[])
{
setlocale(LC_ALL,"");
//2.初始化 ROS 节点:命名(唯一)
ros::init(argc,argv,"listener");
//3.实例化 ROS 句柄
ros::NodeHandle nh;
//4.实例化 订阅者 对象
ros::Subscriber sub = nh.subscribe("chatter",10,doMsg);
//5.处理订阅的消息(回调函数)
// 6.设置循环调用回调函数
ros::spin();//循环读取接收的数据,并调用回调函数处理
return 0;
}
然后修改cmakelist.txt那个文件
然后ctrl shift b编译一下
然后
开三个终端
第一个roscore
第二个
第三个订阅方
成功接收信息
备注
每次修改完代码记得重新编译
#include "ros/ros.h"
导入包的时候显示报错先不用管,这是因为没有编译导致的
启动计算图