ROS入门一——Topic通讯方式实现

ROS入门学习

一、新建一个ROS工程的步骤

1、创建工作空间并初始化

mkdir -p ros_ws/src     //ros_ws名称可以变，src名称不可以变。
cd ~/ros_ws/src/
catkin_init_workspace

结果：

2、编译工作空间

cd ~/ros_ws
catkin_make

结果：

3、再执行

catkin_make install

结果：

 4、创建功能包

cd ~/ros_ws/src
catkin_create_pkg topic_talk std_msgs rospy roscpp

 结果：

 5、为了使功能包生效,回到工作空间进行编译：

 编译完成后，要运行功能包的某一个程序文件，先要设置一下工作空间的环境变量：

source devel/setup.bash

为了避免每次创建功能包，忘记执行环境变量的配置，可以将 source devel/setup.bash 命令复制添加到 .bashrc 的配置文件里面：.bashrc在根目录下：（CTRL+h 可以显示隐藏文件）

 二、话题发布&订阅代码

话题发布代码：

#include
#include
​
const char* node_name = "topic_publisher";
const char* topic_name = "test_topic";
​
int main(int argc,char *argv[])
{
    ros::init(argc,argv,node_name);     //ROS节点初始化
    ros::NodeHandle n;          //（注册）创建节点句柄，管理节点的资源
​
    ros::Publisher topic_publisher = n.advertise(topic_name,10);//（创建消息）创建一个Publisher，发布名为test_topic的topic，消息类型为std_mags::String，队列长度10
​
    ros::Rate loop_rate(10);        //（发布消息）设置循环的频率
    ROS_INFO("%s start publishing msg",node_name);
​
    while(ros::ok())            //while循环主要就是封装数据、并发布数据、延时满足频率进入到下次循环
    {
        std_msgs::String test_msgs; //类
        test_msgs.data = "this is msg publisher!";
        topic_publisher.publish(test_msgs); //发布消息
​
        loop_rate.sleep();      // 按照循环频率延时
    }
​
    return 0;
}

话题订阅代码：

#include
#include
​
const char* node_name = "topic_subscriber";
const char* topic_name = "test_topic";
​
void show_msg_callback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)//引用传递，这时存放的是由主调函数放进来的实参变量的地址
//When messages are automatically generated into C++ code, there are several typedefs defined. One of them is ::Ptr, which is typedef-ed to be a boost::shared_ptr, and another is ::ConstPtr which is boost::shared_ptr.
//By passing a const pointer into the callback, we avoid doing a copy. While this might not make much difference for std_msgs::String, it can make a huge difference for sensor_msgs::PointCloud2.
{
    ROS_INFO("get msg:[%s] from topic:[%s]",msg->data.c_str(),topic_name);
}
​
int main(int argc,char *argv[])
{
    ros::init(argc,argv,node_name);
    ros::NodeHandle n;
    
    ros::Subscriber topic_subscriber = n.subscribe(topic_name,10,show_msg_callback);
​
    ros::spin();        //循环等待回调函数
    return 0;
}

在该功能包的CmakeLists里配置话题发布者&订阅者代码的编译规则：

add_executable(topic_publisher src/topic_publisher.cpp)     //描述将哪一个程序文件（velocity_publisher. cpp），编译成哪一个可执行文件（velocity_publisher src）
target_link_libraries(topic_publisher ${catkin_LIBRARIES})  //帮助将生成的可执行文件与ROS 的一些库建立连接（c++的库）

改写结果如下图所示，放在build位置：

 使用catkin_make命令编译工作空间中所有的功能包，最终生成对应的目标文件，在工作空间的根目录中执行以下命令：

catkin_make

三、自定义message消息类型

①在功能包文件夹下新建一个msg文件夹，在msg文件夹里创建一个person.msg文件：

string name
uint8 age
uint8 score

②在package.xml文件的文件末尾添加如下语句，实现对应功能包的编译和运行的相关依赖：

  message_generation    //这个名称不能改
  message_runtime

③在CMakeLists.txt文件中，进行如下修改：

第一块：修改find_package部分，确保编译时找到对应文件

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  roscpp
  rospy
  std_msgs
  message_generation
)

第二块：设置msg文件

 add_message_files(
   FILES
   person.msg
 )

 generate_messages(
   DEPENDENCIES
   std_msgs
 )

第三块：catkin依赖部分

如果我们编写的ros程序不打算给别人使用，这块就无所谓。

catkin_package(
...
  CATKIN_DEPENDS roscpp rospy std_msgs message_runtime
...
)

在源文件中使用自定义的消息类型需要包含对应编译生成的头文件：

 这样就可以使用自定义的消息类型啦！

四、常用ros命令

rosrun  [package_name]  [node_name]		//运行ros节点

rosmsg list						//ros会输出工作空间中已经存在的所有类型消息
rosmsg show std_msgs/Int8		//可以看到：int8 data，std_msgs/Int8实际上是由一个int8类型的对象data组成。

rosservice call [service名称] [args]    //调用某服务