ROS学习笔记五:创建和使用ROS msg和srv
一、msg和srv简介
1.1 msg文件
msg文件就是一个简单的text文件,其中每行有一个类型和名称,可用的类型如下:
int8, int16, int32, int64 (plus uint*)
float32, float64
string
time, duration
other msg files
variable-length array[] and fixed-length array[C]
Header(包含一个timestamp和坐标系信息)
1.2 srv文件
srv文件和msg文件很相像,除了它包含两个部分:请求和回应。
int64 A
int64 B
---
int64 sum
上面一部分为request,下面一部分为response。
二、创建msg和srv文件
2.1 创建msg
首先,在 chapter2_tutorials 功能包下创建 msg 文件夹,并在其中创建一个新的文件 chapter2_msg1.msg。
$ cd ~/dev/catkin_ws/src/chapter2_tutorials
$ mkdir msg
$ vim chapter2_msg1.msg
并在文件中增加如下行:
int32 A
int32 B
int32 C
现在编辑 package.xml,从 <build_depend>message_generation</build_depend> 和 <run_depend>message_runtime</run_depend>行删除<!-- -->,按照下面加入 message_generation:
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
roscpp
std_msgs
message_generation
)
找到如下行,取消注释,并加入新消息名称:
## Generate messages in the 'msg' folder
add_message_files(
FILES
chapter2_msg1.msg
)
## Generate added messages and services with any dependencies listed here
generate_messages(
DEPENDENCIES
std_msgs
)
现在,用下面命令进行编译:
$ cd ~/dev/catkin_ws/
$ catkin_make
检查编译是否成功,使用下面 rosmsg 命令:
$ rosmsg show chapter2_tutorials/chapter2_msg1
如果你在 chapter2_msg1 文件中看到一样的内容,说明编译正确。
2.2 创建srv文件
然后创建一个 srv 文件。在 chapter2_tutorials 文件夹下创建一个名为 srv 的文件夹,并新建文件 chapter2_srv1.srv,在文件中增加以下行:
int32 A
int32 B
int32 C
---
int32 sum
为了编译新的 msg 和 srv 文件,必须取消在 package.xml 和 Cmakefile.txt 中的如下行的注释。这些包括消息和服务的配置信息,并告诉ROS如何编译。
首先,按下面方式从 chapter2_tutorials 功能包中打开 CMakefile.txt 文件:
$ rosed chapter2_tutorials CMakefile.txt
找到下面行,取消注释,并改为正确数据:
catkin_package(
CATKIN_DEPENDS message_runtime
)
在 add_service_files 如下位置添加服务文件的名字:
add_service_files(
FILES
chapter2_srv1.srv
)
现在,用下面命令进行编译:
$ cd ~/dev/catkin_ws/
$ catkin_make
测试编译是否成功,使用如下 rossrv 命令:
$ rossrv show chapter2_tutorials/chapter2_srv1
如果你看到跟 chapter2_srv1 文件中相同的内容,说明编译正确。
三、使用新建的msg和srv文件
3.1 使用新建的srv文件
下面我们将学习如何在ROS中使用新建的服务。该服务将会对三个整数求和。我们需要两个节点,一个服务器一个客户端。
在 chapter2_tutorials 功能包中,新建两个节点并以 example2_a.cpp 和 example2_b.cpp 为名称。别忘了要在 src 文件夹下创建这两个文件。
在第一个文件 example2_a.cpp(服务端) 中,添加以下代码:
#include "ros/ros.h"
#include "chapter2_tutorials/chapter2_srv1.h" //包含先前所创建的srv文件
//对3个变量求和,并将计算结果发生给其他节点,Request为上一部分的请求,而Response为下一部分的响应
bool add(chapter2_tutorials::chapter2_srv1::Request &req,
chapter2_tutorials::chapter2_srv1::Response &res)
{
res.sum = req.A + req.B + req.C;
ROS_INFO("request: A=%d, B=%d C=%d", (int)req.A, (int)req.B, (int)req.C);
ROS_INFO("sending back response: [%d]", (int)res.sum);
return true;
}
int main(int argc, char **argv)
{
ros::init(argc, argv, "add_3_ints_server");
ros::NodeHandle n;
//创建服务并在ROS中发布广播
ros::ServiceServer service = n.advertiseService("add_3_ints", add);
ROS_INFO("Ready to add 3 ints."); //在命令行窗口输出信息
ros::spin();
return 0;
}
在第二个文件 example2_b.cpp(客户端) 中,添加以下代码:
#include "ros/ros.h"
#include "chapter2_tutorials/chapter2_srv1.h"
#include <cstdlib>
int main(int argc, char **argv)
{
ros::init(argc, argv, "add_3_ints_client");
if (argc != 4)
{
ROS_INFO("usage: add_3_ints_client A B C ");
return 1;
}
ros::NodeHandle n;
//以add_3_ints为名称创建一个服务的客户端
ros::ServiceClient client = n.serviceClient<chapter2_tutorials::chapter2_srv1>("add_3_ints");
//下面创建srv文件的一个实例,并且加入需要发生的数据值
chapter2_tutorials::chapter2_srv1 srv;
srv.request.A = atoll(argv[1]);
srv.request.B = atoll(argv[2]);
srv.request.C = atoll(argv[3]);
//调用服务并发生数据。如果调用成功,call()函数会返回true;如果没成功,call()函数会返回false
if (client.call(srv))
{
ROS_INFO("Sum: %ld", (long int)srv.response.sum);
}
else
{
ROS_ERROR("Failed to call service add_two_ints");
return 1;
}
return 0;
}
为了编译节点,在 CMakefile.txt 文件中增加如下行:
add_executable(chap2_example2_a src/example2_a.cpp)
add_executable(chap2_example2_b src/example2_b.cpp)
add_dependencies(chap2_example2_a chapter2_tutorials_generate_messages_cpp)
add_dependencies(chap2_example2_b chapter2_tutorials_generate_messages_cpp)
target_link_libraries(chap2_example2_a ${catkin_LIBRARIES})
target_link_libraries(chap2_example2_b ${catkin_LIBRARIES})
现在执行以下命令:
$ cd ~/dev/catkin_ws
$ catkin_make
为了启动节点,需要执行以下命令行:
$ rosrun chapter2_tutorials chap2_example2_a
$ rosrun chapter2_tutorials chap2_example2_b 1 2 3
并且你会看到如下显示:
root@feng-Matrimax-PC:~/dev/catkin_ws# rosrun chapter2_tutorials chap2_example2_a
[ INFO] [1553246488.138400943]: Ready to add 3 ints.
[ INFO] [1553246527.807015869]: request: A=1, B=2 C=3
[ INFO] [1553246527.807034041]: sending back response: [6]
3.2 使用新建的msg文件
现在将要用自定义的 msg 文件来创建节点。在 chapter2_tutorials 功能包中,新建两个节点并以 example3_a.cpp 和 example3_b.cpp 为名称。
将下面的代码放在 example3_a.cpp 文件中:
#include "ros/ros.h"
#include "chapter2_tutorials/chapter2_msg1.h"
#include <sstream>
int main(int argc, char **argv)
{
ros::init(argc, argv, "example3_a");
ros::NodeHandle n;
ros::Publisher pub = n.advertise<chapter2_tutorials::chapter2_msg1>("message", 1000);
ros::Rate loop_rate(10);
while (ros::ok())
{
//这里使用了自定义消息类型int32 A,int32 B,int32 C
chapter2_tutorials::chapter2_msg1 msg;
msg.A = 1;
msg.B = 2;
msg.C = 3;
pub.publish(msg);
ros::spinOnce();
loop_rate.sleep();
}
return 0;
}
将下面的代码放在 example3_b.cpp 文件中:
#include "ros/ros.h"
#include "chapter2_tutorials/chapter2_msg1.h"
void messageCallback(const chapter2_tutorials::chapter2_msg1::ConstPtr& msg)
{
//这里使用了自定义消息类型int32 A,int32 B,int32 C
ROS_INFO("I heard: [%d] [%d] [%d]", msg->A, msg->B, msg->C);
}
int main(int argc, char **argv)
{
ros::init(argc, argv, "example3_b");
ros::NodeHandle n;
ros::Subscriber sub = n.subscribe("message", 1000, messageCallback);
ros::spin();
return 0;
}
运行这两个节点,将会看到如下信息:
...
[ INFO] [1553247022.251160406]: I heard: [1] [2] [3]
[ INFO] [1553247022.350904698]: I heard: [1] [2] [3]
[ INFO] [1553247022.451092989]: I heard: [1] [2] [3]
[ INFO] [1553247022.551088430]: I heard: [1] [2] [3]
[ INFO] [1553247022.651140358]: I heard: [1] [2] [3]
...
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