【ROS学习笔记】10.服务端Server的编程实现
基于B站ROS公开课：【古月居】古月·ROS入门21讲
基于Ubuntu 20.04.1、Noetic版本
修正错误，并详述Python版本部署
文章目录
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- 1 模型图
- 2 创建功能包
- 3 创建代码并编译运行（C++）
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- 如何实现一个服务器端Server
- 创建服务端Server代码
- 编译
- 运行
- 4 创建代码并编译运行（Python）
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- 如何实现一个服务器端Server
- 创建服务端Server代码
- 编译
- 运行
- 5 再看服务数据srv
上一讲学习了基于Service模式的客户端Client的编程实现。
这节来实现另一例基于Service模式的程序，来学习服务端Service的编程实现。
我们先看模型图。
(部分图摘自：b站【古月居】古月·ROS入门21讲)
1 模型图
Server端本身是进行模拟海龟运动的命令端，它的实现是通过给海龟发送速度（Twist）的指令，来控制海龟运动（本身通过Topic实现）。
Client端相当于海龟运动的开关，其发布Request来控制Server端。
通过自定义名为 /turtle_command 的Service实现，中间传输消息的数据类型为std_srvs::Trigger（一种针对服务标准std_srvs下的数据定义）来通信。Trigger意为触发，通过Trigger信号来触发Server端的运动指令。
Server端接收这个Trigger信号后，可控制其是否要给海龟发送Twist指令，同时给Client发送Response反馈告诉它海龟的运动状态。
ROS Master负责管理节点。
所以本例既有Server端自己的Topic模式控制海龟运动，又有S/C之间的Service模式，包含两种通信模式的实现。
2 创建功能包
本节还是使用上节创建的 learning_service 包来进行代码存放和编译。
3 创建代码并编译运行（C++）
如何实现一个服务器端Server
- 初始化ROS
- 创建一个Server实例
- 循环等待服务请求，进入回调函数
- 在回调函数中完成服务功能的处理，并反馈应答数据
创建服务端Server代码
（源码：https://github.com/guyuehome/ros_21_tutorials/tree/master/learning_service/src）
将源码turtle_command_server.cpp拷贝到src文件夹下。我用红字标上了代码讲解。
(下面代码有一处错误，27行后补上一个分号;)
其中在回调函数中给Client端的反馈数据res是与Trigger相对应的，我们可以查看一下Trigger的数据结构。可以使用rossrv指令查看service中的数据类型：
rossrv show std_srvs/Trigger
编译
先配置CMakeLists.txt编译规则：
- 设置需要编译的代码和生成的可执行文件；
- 设置链接库；
add_executable(turtle_command_server src/turtle_command_server.cpp)
target_link_libraries(turtle_command_server ${catkin_LIBRARIES})
拷贝到CMakeLists.txt对应位置。
然后编译：
cd ~/catkin_ws
catkin_make
运行
默认已经source，接着运行。
roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun learning_service turtle_command_server
服务端启动。
接着我们使用rosservice call ...请求海龟动起来，再打开一个终端。
（输入完 /turtle_command 后敲个空格再用Tab键可自动填充空指令内容）
rosservice call /turtle_command "{}"
给到一个空内容的指令后，可以看到海龟动起来了。
再输入一遍rosservice call /turtle_command "{}"海龟就会停下来。
4 创建代码并编译运行（Python）
如何实现一个服务器端Server
- 初始化ROS
- 创建一个Server实例
- 循环等待服务请求，进入回调函数
- 在回调函数中完成服务功能的处理，并反馈应答数据
创建服务端Server代码
（源码：https://github.com/guyuehome/ros_21_tutorials/tree/master/learning_service/scripts）
将源码turtle_command_server.py拷贝到src文件夹下。
注意在C++里我们使用了spinOnce来查看一次队列，判断是否有消息入队；在Python中没有这个功能，因此这里使用了多线程思路。
我用红字标上了代码讲解。绿字是Python3的修改点。
在代码36行解释中，回调函数中给Client端的反馈数据是与Trigger相对应的，我们可以查看一下Trigger的数据结构。可以使用rossrv指令查看service中的数据类型：
rossrv show std_srvs/Trigger
最后右击py文件→属性，打开执行权限。
编译
配置CMakeLists.txt编译规则：
加上一个关于turtle_command_server.py的catkin_install_python方法，写到指定位置。
然后编译：
cd ~/catkin_ws
catkin_make
运行
默认已经source，接着运行。
roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun learning_service turtle_command_server.py
服务端启动。
接着我们使用rosservice call ...请求海龟动起来，再打开一个终端。
（输入完 /turtle_command 后敲个空格再用Tab键可自动填充空指令内容）
rosservice call /turtle_command "{}"
再输入一遍rosservice call /turtle_command "{}"海龟就会停下来。
5 再看服务数据srv
在代码中，回调函数中给Client端的反馈数据是与Trigger相对应的，这个对应是指与它的response部分对应。
我们可以再查看一下Trigger的数据结构：
rossrv show std_srvs/Trigger
我们可以看到在定义srv的数据结构时，有一块三个连续破折号“- - -”。
这指的是破折号上方是定义Request部分，下方是定义Response部分。
在Trigger中，没有Request部分，即一个空内容的Request，这也解释了我们不需要在让海龟运动时给 /turtle_command 传内容，直接传个空值 “{}” 就可以了（rosservice call /turtle_command "{}"）。
这部分为下一节做铺垫，下一节将讲自定义服务数据srv。