ROS学习笔记_02: Topic 和 msg

1.ROS通信方式

ROS有四种通信方式：

• Topic 主题
• Service 服务
• Parameter Service 参数服务器
• Actionlib 动作库
  其中，topic是最常用的一种。

2.Topic

Topic： ROS中的异步通信方式，Node间通过publish-subscribe机制通信

topic有严格的格式要求，叫做 Message： topic内容的数据类型，定义在 .msg文件中。

基本msg包括：

• bool,int8,int16,int32,int64(以及uint)
• float32,float64,string
• time,duration,header
• 可变长数组array[],固定长度数组array[C]

3.Topic and msg实践

(1) Topic的C++实现

cd catkin_ws/src/
//创建string_processer功能包及其依赖，
catkin_create_pkg strings_processer roscpp std_msgs message_generation message_runtime

//创建自定义消息文件
//在strings_processer包的根目录下新建一个msg文件夹，在其中新建一个叫做strings.msg的文件即可。
touch strings.msg

//打开CMakeLists.txt ，修改。
//添加 add_message_files( DIRECTORY msg FILES strings.msg) 
// 由于msg文件的目录, 默认在src下面，需要用 DIRECTORY msg 指明地址;
// FILES strings.msg 用于向项目中添加刚刚自定义的消息文件。
//添加 generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs) ，用于生成自定义的消息文件。

//在strings_processer功能包的src文件夹下，创建 publisher.cpp 文件，来创建节点。
cd src
touch publisher.cpp
//在strings_processer功能包的src文件夹下，创建 subscriber.cpp 文件，来创建节点。
touch subscriber.cpp

//修改 CMakeLists.txt
//添加可执行文件
add_executable(publisher src/publisher.cpp)
//为避免可执行文件需要依赖中的符号定义,而依赖库的生成是在可执行文件源代码编译之后，产生报错。
//添加此语句，使得编译器需要生成可执行文件的依赖,再去生成可执行文件。
add_dependencies(publisher ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${catkin_EXPORTED_TARGETS})
//为可执行文件链接依赖库
target_link_libraries(publisher ${catkin_LIBRARIES})

//subscriber.cpp,同理
add_executable(subscriber src/subscriber.cpp)
add_dependencies(subscriber ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${catkin_EXPORTED_TARGETS})
target_link_libraries(subscriber ${catkin_LIBRARIES})

编写publisher.cpp代码

#include // ROS基本头文件
#include   // 引用自定义生成的消息类型，在msg文件夹

int main(int argc, char *argv[])
{
    // 设置消息初值
    strings_processer::strings msg;
    msg.num=0;
    msg.strings="num:";

    // 初始化节点，命名为publisher
    ros::init(argc, argv, "publisher");
    ros::NodeHandle nh; // 新建一个NodeHandle用于管理节点
    // 利用NodeHandle构造一个publisher
    ros::Publisher pub = nh.advertise<strings_processer::strings>("strings_info",1);
    // 设置循环迭代间隔并发布消息
    ros::Rate loop_rate(1.0);
    while (ros::ok())
    {
        msg.num += 1;
        ROS_INFO("We subscribed this: %s %d",msg.strings.c_str(),msg.num);
        pub.publish(msg);
        loop_rate.sleep();
    }
    return 0;
}

编写subscriber.cpp代码

#include
#include

void publisherCallback(const strings_processer::strings &msg)
{
    ROS_INFO("We subscribed this: %s %d",msg.strings.c_str(),msg.num);
}

int main(int argc, char *argv[])
{   
    ros::init(argc, argv, "subscriber");
    ros::NodeHandle nh;
    ros::Subscriber sub = nh.subscribe("strings_info",1,publisherCallback);
    ros::spin();
    return 0;
}

运行：

// 编译
cd ~/catkin_ws
catkin_make
//运行,单独打开4个终端
roscore
rosrun strings_processer publisher
rosrun strings_processer subscriber
rosrun rqt_graph rqt_graph

注： 随着ros框架越来越复杂，节点越来越多，再使用rosrun就太麻烦了，所以在工程中一般用roslaunch命令启动，需要编写.launch文件。

(2) Topic的Python实现

待续…

4.相关命令