【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用

目录

说明:

1. 服务模型

2. 实现过程(C++)

自定义服务数据

Person.srv文件内容

Person.srv文件内容说明

编译配置

在package.xml文件中添加功能包依赖

在CMakeLists.txt中添加编译选项

编译生成语言相关文件

创建服务器代码(C++)

创建客户端代码(C++)

配置服务器/客户端代码编译规则

编译并运行

编译

运行

3. 实现过程(Python)

创建服务器代码(Python)

创建客户端代码(Python)

运行


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13节,对应视频课程的第15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. 服务模型

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第1张图片

2. 实现过程(C++)

自定义服务数据

cd ~/catkin_ws/src/learning_service
mkdir srv
cd srv
touch Person.srv

Person.srv文件内容
string name // 名字
uint8 age   // 年龄
uint8 sex   // 性别:分为3种,男、女、未知,下面以012宏定义做表示判断
​
uint8 unknown = 0 
uint8 male = 1    
uint8 female = 2
---
string result
Person.srv文件内容说明

Person.msg文件里定义的内容跟语言无关的,这既不是c++,也不是python,这里面的string uint8表示在不同的程序里面扩展成对应该种程序的表示方法,可以类比单片机里无符号整型变量类型unsigned int来理解,缩写就是uint。---上面是request的内容,下面是response的内容。

cd ~/catkin_ws/src/learning_service
mkdir srv

注意:新建的这个文件夹名字不能随便命名,只能叫srv,否则编译会报错,CMakeList文件中有说明,要放在名叫srv文件夹中。

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第2张图片

cd srv
touch Person.srv

(注意:这里的文件名首字母P一定要大写!否则后面会报错)

打开Person.srv文件,把定义的内容复制到文件里并保存,

(注意:输入的内容中,注释不要,空格不能用tab键缩进,否则后面也会报错)

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第3张图片

编译配置

路径:~/catkin_ws/src/learning_service

在package.xml文件中添加功能包依赖
message_generation
message_runtime

build_depend:编译依赖

exec_depend:运行依赖

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第4张图片

在CMakeLists.txt中添加编译选项
find_package(......message_generation)

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第5张图片

add_service_files(FILES Person.srv)
generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)

add_service_files: 把我们定义的Person.srv文件,做为我们定义的接口;

generate_messages:编译Person.srv文件的时候需要用到一些依赖于ROS已有的库或包,

我们这里用到的依赖是std_msgs,我们前面看到的string,uint8都是在std_msgs里面做定义的

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第6张图片

catkin_package(......message_runtime)

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第7张图片

编译生成语言相关文件
cd ~/catkin_ws
catkin_make

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第8张图片

编译成功之后可以在~/catkin_ws/devel/include/learning_service下看到Person.srv文件编译生成的C++的三个头文件

Person.hPersonRequest.hPersonResponse.h

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第9张图片

创建服务器代码(C++)

cd ~/catkin_ws/src/learning_service/src
touch person_server.cpp

  • 初始ROS化节点;

  • 创建Server实例;

  • 循环等待服务器请求,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

/**
 * 该例程将执行/show_person服务,服务数据类型learning_service::Person
 */
 
#include 
#include "learning_service/Person.h"
​
// service回调函数,输入参数req,输出参数res
bool personCallback(learning_service::Person::Request  &req,
                    learning_service::Person::Response &res)
{
    // 显示请求数据
    ROS_INFO("Person: name:%s  age:%d  sex:%d", req.name.c_str(), req.age, req.sex);
​
    // 设置反馈数据
    res.result = "OK";
​
    return true;
}
​
int main(int argc, char **argv)
{
    // ROS节点初始化
    ros::init(argc, argv, "person_server");
​
    // 创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;
​
    // 创建一个名为/show_person的server,注册回调函数personCallback
    ros::ServiceServer person_service = n.advertiseService("/show_person", personCallback);
​
    // 循环等待回调函数
    ROS_INFO("Ready to show person informtion.");
    ros::spin();
​
    return 0;
}
​

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第10张图片

创建客户端代码(C++)

cd ~/catkin_ws/src/learning_service/src
​
touch person_client.cpp

  • 初始化ros节点;

  • 创建一个Client实例;

  • 发布服务请求数据;

  • 等待Server处理之后的应答结果。

/**
 * 该例程将请求/show_person服务,服务数据类型learning_service::Person
 */
​
#include 
#include "learning_service/Person.h"
​
int main(int argc, char** argv)
{
    // 初始化ROS节点
    ros::init(argc, argv, "person_client");
​
    // 创建节点句柄
    ros::NodeHandle node;
​
    // 发现/spawn服务后,创建一个服务客户端,连接名为/spawn的service
    ros::service::waitForService("/show_person");
    ros::ServiceClient person_client = node.serviceClient("/show_person");
​
    // 初始化learning_service::Person的请求数据
    learning_service::Person srv;
    srv.request.name = "Tom";
    srv.request.age  = 20;
    srv.request.sex  = learning_service::Person::Request::male;
​
    // 请求服务调用
    ROS_INFO("Call service to show person[name:%s, age:%d, sex:%d]", 
             srv.request.name.c_str(), srv.request.age, srv.request.sex);
​
    person_client.call(srv);
​
    // 显示服务调用结果
    ROS_INFO("Show person result : %s", srv.response.result.c_str());
​
    return 0;
};
​
​

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第11张图片

配置服务器/客户端代码编译规则

add_executable(person_server src/person_server.cpp)
target_link_libraries(person_server ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_server ${PROJECT_NAME}_gencpp)
​
add_executable(person_client src/person_client.cpp)
target_link_libraries(person_client ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_client ${PROJECT_NAME}_gencpp)

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第12张图片

编译并运行

编译
cd ~/catkin_ws
​
catkin_make
​
source devel/setup.bash(如已配置 **.bashrc**文件,则此步不需要,配置方法在publisher的章节里)

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第13张图片

运行
roscore
rosrun learning_service person_server
rosrun learning_service person_client

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第14张图片

3. 实现过程(Python)

创建服务器代码(Python)

cd ~/catkin_ws/src/learning_service/scripts
touch person_server.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# 该例程将执行/show_person服务,服务数据类型learning_service::Person
​
import rospy
from learning_service.srv import Person, PersonResponse
​
def personCallback(req):
    # 显示请求数据
    rospy.loginfo("Person: name:%s  age:%d  sex:%d", req.name, req.age, req.sex)
​
    # 反馈数据
    return PersonResponse("OK")
​
def person_server():
    # ROS节点初始化
    rospy.init_node('person_server')
​
    # 创建一个名为/show_person的server,注册回调函数personCallback
    s = rospy.Service('/show_person', Person, personCallback)
​
    # 循环等待回调函数
    print "Ready to show person informtion."
    rospy.spin()
​
if __name__ == "__main__":
    person_server()
​
​

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第15张图片

创建客户端代码(Python)

cd ~/catkin_ws/src/learning_service/scripts
touch person_client.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# 该例程将请求/show_person服务,服务数据类型learning_service::Person
​
import sys
import rospy
from learning_service.srv import Person, PersonRequest
​
def person_client():
    # ROS节点初始化
    rospy.init_node('person_client')
​
    # 发现/spawn服务后,创建一个服务客户端,连接名为/spawn的service
    rospy.wait_for_service('/show_person')
    try:
        person_client = rospy.ServiceProxy('/show_person', Person)
​
        # 请求服务调用,输入请求数据
        response = person_client("Tom", 20, PersonRequest.male)
        return response.result
    except rospy.ServiceException, e:
        print "Service call failed: %s"%e
​
if __name__ == "__main__":
    #服务调用并显示调用结果
    print "Show person result : %s" %(person_client())
​
​

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第16张图片

注意:给person_server.py 和 person_client.py文件赋予作为程序文件执行的权限,

点击person_server.py文件,右键,属性,权限,勾选(允许作为程序文件执行),

person_client.py文件操作同上,python文件不需要编译,直接运行即可。

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第17张图片

运行

roscore
rosrun learning_service person_server.py
rosrun learning_service person_client.py

【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用_第18张图片


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