【古月居《ros入门21讲》学习笔记】08_发布者Publisher的编程实现
目录
说明：
1. 话题模型
图示
说明
2. 实现过程（C++）
创建功能包
创建发布者代码（C++）
配置发布者代码编译规则
编译并运行
编译
运行
3. 实现过程（Python）
创建发布者代码（Python版本）
运行velocity_publisher.py文件
运行效果
说明：
1. 本系列学习笔记基于B站：古月居《ROS入门21讲》课程，且使用的Ubuntu与ROS系统版本与课程完全一致；
| 虚拟机版本 | Linux系统版本 | ROS系统版本 |
|---|---|---|
| VMware WorkStation Pro 16 | Ubuntu18.04 | Melodic |
2. 课程中的所有示例代码均已跑通，且对Pyhon版本的代码也都做了运行验证，并附带验证过程（错误均已修正）；
3. 本节是整个笔记的第8节，对应视频课程的第10节，请自行对应学习；
4. 整个系列笔记基本已经完结，但部分章节仍需润色修改 ，后面会陆续发布，请大家持续关注， 创作不易，感谢支持！
1. 话题模型
图示
说明
ROS Master：管理所有节点
主要节点：
Publisher（Turtle Velocity）： 消息的发布者，后面会通过程序（c++，py）实现发布者发布一个速度消息数据；
Message（geometry_msgs::Twist）： 发布者发布的消息数据，Twist会分为线速度和角速度；
Topic（/turtle1/cmd_vel）： 消息传输管道，将发布者发布的消息数据传输给订阅者，
让Subscriber（turtlesim）订阅者得到这个消息数据；
Subscriber（turtlesim）： 消息的订阅者（海龟仿真器），Subscriber（turtlesim）接收到通过
Topic（/turtle1/cmd_vel）传输来的消息数据Message（geometry_msgs::Twist），
控制海龟的运动。
2. 实现过程（C++）
创建功能包
cd ~/catkin_ws/src catkin_create_pkg learning_topic roscpp rospy std_msgs geometry_msgs turtlesim
创建发布者代码（C++）
cd ~/catkin_ws/src/learning_topic/src touch velocity_publisher.cpp
-
初始化ROS节点；
-
向ROS Master注册节点信息，包括发布消息的话题名，话题中的消息类型；
-
创建消息数据；
-
按照一定频率循环发布消息，
/**
* 该例程将发布turtle1/cmd_vel话题，消息类型geometry_msgs::Twist
*/
#include
#include
int main(int argc, char **argv)
{
// ROS节点初始化
ros::init(argc, argv, "velocity_publisher");
// 创建节点句柄
ros::NodeHandle n;
// 定义一个名为turtle_vel_pub的发布者，发布的消息类型为geometry_msgs::Twist，订阅名为/turtle1/cmd_vel的话题，
// 队列长度10
ros::Publisher turtle_vel_pub = n.advertise("/turtle1/cmd_vel", 10);
// 设置循环的频率
ros::Rate loop_rate(10);
int count = 0;
while (ros::ok())
{
// 初始化geometry_msgs::Twist类型的消息
geometry_msgs::Twist vel_msg;
vel_msg.linear.x = 0.5;
vel_msg.angular.z = 0.2;
// 发布消息
turtle_vel_pub.publish(vel_msg);
ROS_INFO("Publsh turtle velocity command[%0.2f m/s, %0.2f rad/s]",
vel_msg.linear.x, vel_msg.angular.z);
// 按照循环频率延时
loop_rate.sleep();
}
return 0;
}
-
切换工作路径到~/catkin_ws/src/learning_topic/src目录下；
-
创建代码文件velocity_publisher.cpp；
-
复制代码到文件中并保存
配置发布者代码编译规则
将下面两行代码复制到CMakeLists.txt文件中，
add_executable(velocity_publisher src/velocity_publisher.cpp)
target_link_libraries(velocity_publisher ${catkin_LIBRARIES})
上面两行代码的作用：
add_executable： 将src/velocity_publisher.cpp代码文件编译成velocity_publisher可执行文件；
target_link_libraries：把编译生成的可执行文件velocity_publisher跟ROS相关的一些库做连接的，比如调用的C++的接口。
代码要复制到CMakeLists.txt文件中的位置如下：
编译并运行
编译
cd ~/catkin_ws catkin_make source devel/setup.bash
-
先把工作路径切换到catkin_ws工作空间目录下；
-
在catkin_ws工作空间目录下catkin_make编译代码文件；
-
source devel/setup.bash 设置环境变量（此步骤很重要，不设置找不到工作空间下功能包的路径）；
如果不想每次运行程序时都要执行setup.bash文件或怕忘记此步骤，可以把source devel/setup.bash添加到 .bashrc文件中，
.bashrc文件是一个隐藏文件，回到home目录下，ctrl + h，会显示所有的隐藏文件，
注意修改路径，修改路径后具体添加的内容：source /home/自己的用户名/catkin_ws/devel/setup.bash，
添加位置在 .bashrc文件最下面，添加后记得保存，再ctrl + h，恢复隐藏文件，最后要重新启动终端，修改才能生效。
运行
roscore rosrun turtlesim turtlesim_node rosrun learning_topic velocity_publisher
经过上述对.bashrc文件的修改，我们可以在任意的路径下运行我们编译出来的结果文件：过程如下：
-
打开任意终端输入：roscore；
-
运行海龟仿真器，再打开一个新终端输入：rosrun turtlesim turtlesim_node；
-
运行我们编译好的可执行文件，再打开一个新终端输入：rosrun learning_topic velocity_publisher，
这个程序会发布速度指令（包括线速度0.5m/s 和 角速度0.2m/s），使海龟按圆周运动转起来。
我们上面运行的可执行文件的位置在 home/catkin_ws/devel/lib/learning_topic 目录下
3. 实现过程（Python）
创建发布者代码（Python版本）
cd ~/catkin_ws/src/learning_topic mkdir scripts cd ~/catkin_ws/src/learning_topic/scripts touch velocity_publisher.py
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# 该例程将发布turtle1/cmd_vel话题，消息类型geometry_msgs::Twist
import rospy
from geometry_msgs.msg import Twist
def velocity_publisher():
# ROS节点初始化
rospy.init_node('velocity_publisher', anonymous=True)
# 创建一个Publisher，发布名为/turtle1/cmd_vel的topic，消息类型为geometry_msgs::Twist，队列长度10
turtle_vel_pub = rospy.Publisher('/turtle1/cmd_vel', Twist, queue_size=10)
#设置循环的频率
rate = rospy.Rate(10)
while not rospy.is_shutdown():
# 初始化geometry_msgs::Twist类型的消息
vel_msg = Twist()
vel_msg.linear.x = 0.5
vel_msg.angular.z = 0.2
# 发布消息
turtle_vel_pub.publish(vel_msg)
rospy.loginfo("Publsh turtle velocity command[%0.2f m/s, %0.2f rad/s]",
vel_msg.linear.x, vel_msg.angular.z)
# 按照循环频率延时
rate.sleep()
if __name__ == '__main__':
try:
velocity_publisher()
except rospy.ROSInterruptException:
pass
-
先把工作路径切换到~/catkin_ws/src/learning_topic目录下；
-
创建放置Python代码版本发布者的代码文件的文件夹scripts；
-
进入scripts文件夹下并创建velocity_publisher.py文件；
-
双击打开velocity_publisher.py文件，复制代码到里面并保存
注意：在ROS中运行python文件，要使其有作为程序文件执行的权限，
点击velocity_publisher.py文件，右键，属性，权限，勾选（允许作为程序文件执行），
python文件不需要编译，直接运行即可。
运行velocity_publisher.py文件
roscore rosrun turtlesim turtlesim_node rosrun learning_topic velocity_publisher.py
运行流程和上面c++一样， 只不过把第三步的命令velocity_publisher文件名加上.py后缀
（rosrun learning_topic velocity_publisher.py）
运行效果
