十八、ROS话题名称设置

1. ROS话题名称重映射

1.1 简介

在ROS中，有时会出现话题名称重名现象，导致信息发布，接收不匹配；有时也需要话题名称不同的节点相互通信。这时，就需要使用话题名称重映射的方法来解决问题

1.2 实现方法

在ROS操作系统中，提供了ros-noetic-teleop-twist-keyboard键盘控制包，话题名为cmd_vel，在turtlesim功能包中，其键盘控制话题为/turtle1/cmd_vel，通过话题重映射，来实现二者的通信

1.2.1 rosrun设置话题重映射

• 格式： rosrun 功能包 节点名 话题名:=新节点名

1.2.1.1 方案一

• 目标： /cmd_vel 映射到 /turtle1/cmd_vel
• 代码实现：

  bash1:启动乌龟节点
  rosrun turtlesim turtlesim_node 
  
  bash2：启动键盘控制节点，并进行映射
  rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py /cmd_vel:=/turtle1/cmd_vel
  

1.2.1.2 方案二

• 目标：/turtle1/cmd_vel 映射到/cmd_vel
• 代码实现：

  bash1:启动键盘控制节点
  rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py 
  
  bash2：启动乌龟节点，并进行话题映射
  rosrun turtlesim turtlesim_node /turtle1/cmd_vel:=/cmd_vel
  

1.2.2 launch文件设置话题重映射

• 格式：

  <node pkg="" type="" name="">
      <remap from="原话题" to="新话题"/>
  node>
  

1.2.2.1 方案一

• 目标：将teleop_twist_keyboard节点的话题设置为/turtle1/cmd_vel
• 代码实现：

  <launch>
      <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t1" />
      <node pkg="teleop_twist_keyboard" type="teleop_twist_keyboard.py" name="t2">
          <remap from="/cmd_vel" to="/turtle1/cmd_vel" />
      node>
  launch>
  

1.2.2.2 方案二

• 目标：将turtlesim节点的话题名设置为/cmd_vel
• 代码实现

  <launch>
      <node pkg="teleop_twist_keyboard" type="teleop_twist_keyboard.py" name="t1" />
      <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="t2">
          <remap from="/turtle1/cmd_vel" to="/cmd_vel" />
      node>
  launch>
  

1.2.3 编码设置话题名称

• 话题的名称与命名空间，节点的名称有关，按照所属关系不同，话题名称大致可分为三类（可以理解为在话题前加的前缀不同）：
  • 全局：参考整个ROS系统，与命名空间平级
  • 相对：参考命名空间，与节点名平级
  • 私有：参考节点名，是节点的子级

1.2.3.1 C++实现

1. 全局话题

• 格式：已 / 开头
• 代码实现：

  #include"ros/ros.h"
  #include"std_msgs/String.h"
  
  int main(int argc,char *argv[]){ 
      ros::init(argc,argv,"topic_name");
      ros::NodeHandle nh;
      //全局话题：在话题前加 / 
      ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("/chtter",1000);
      //设置自己的命名空间
      ros::Publisher pub1 = nh.advertise<std_msgs::String>("/xxx/chtter",1000);
  
      while (ros::ok())
      {
      
      }
      return 0;
  }
  

• 运行结果：

  bash1: 启动节点
  rosrun rename_01 topic_name
  
  bash2：查看话题列表
  rostopic list
  /chtter    //全局话题
  /rosout
  /rosout_agg
  /xxx/chtter     //加入了自己的命名空间
  

2. 相对话题

• 格式：非 / 开头的话题
• 代码实现：

  #include"ros/ros.h"
  #include"std_msgs/String.h"
  
  int main(int argc,char *argv[]){ 
      ros::init(argc,argv,"topic_name");
      ros::NodeHandle nh;
      //全局话题：在话题前加 / 
      ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("chatter",1000);
      //设置自己的命名空间
      ros::Publisher pub1 = nh.advertise<std_msgs::String>("yyy/chatter",1000);
  
      while (ros::ok())
      {
      
      }
      return 0;
  }
  

• 运行结果：

  bash1:启动节点，并加入命名空间
  rosrun rename_01 topic_name __ns:=xxx
  
  bash2:查看话题
  rostopic list
  /rosout
  /rosout_agg
  /xxx/chatter
  /xxx/yyy/chatter
  

3. 私有话题

• 格式： ros::NodeHandle nh(“~”);
• 代码实现：

  #include"ros/ros.h"
  #include"std_msgs/String.h"
  
  int main(int argc,char *argv[]){ 
      ros::init(argc,argv,"topic_name");
      //私有话题，与NH结合使用，在其后加入~
      ros::NodeHandle nh("~"); 
      ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("chatter",1000);
      //若以 / 开头，则为全局话题
      ros::Publisher pub1 = nh.advertise<std_msgs::String>("/chatter",1000);
  
      while (ros::ok())
      {
      
      }
      return 0;
  }
  

• 运行结果：

  bash1: 启动节点
  rosrun rename_01 topic_name __ns:=xxx
  
  bash2：查看节点列表
  rostopic list
  /chatter
  /rosout
  /rosout_agg
  /xxx/topic_name/chatter
  

1.2.3.2 Python实现

• 代码实现：

  #! /usr/bin/env python
  
  from ast import Str
  import rospy
  from std_msgs.msg import String
  
  if __name__ == "__main__":
      rospy.init_node("topic_name_p")
      # 1.全局
      pub1 = rospy.Publisher("/chatter1",String,queue_size=10)
      # 设置自己的命名空间，不受 __ns:=xxx 的影响
      pub2 = rospy.Publisher("/zzz/chatter2",String,queue_size=10)
  
  
      # 2.相对
      pub3 = rospy.Publisher("chatter3",String,queue_size=10)
      # 设置自己的命名空间
      pub4 = rospy.Publisher("yyy/chatter4",String,queue_size=10)
  
  
      # 3.私有
      pub5 = rospy.Publisher("~chatter5",String,queue_size=10)
      # 设置自己的命名空间
      pub6 = rospy.Publisher("~ns/chatter6",String,queue_size=10)
      while not rospy.is_shutdown():
          pass
  

• 运行结果：

  bash1:启动节点
  rosrun rename_01 topic_name_p.py __ns:=xxx
  
  bash2:查看节点列表
  rostopic list
  /chatter1
  /rosout
  /rosout_agg
  /xxx/chatter3
  /xxx/topic_name_p/chatter5
  /xxx/topic_name_p/ns/chatter6
  /xxx/yyy/chatter4
  /zzz/chatter2