ros机器人 python ROS机器人编程

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karen 2024-02-02 08:07:17

文章标签 ros机器人 python ROS 机器人 c++ 自定义消息 文章分类 Python 后端开发

文章目录

自定义消息的实现过程及说明

一、功能包的创建
二、自定义话题消息

(1)创建自定义消息文件步骤
(2)添加编译选项步骤

三、创建发布者
四、创建订阅者
五、添加编译选项
六、编译运行

(1)编译
(2)运行

自定义一个类型为gps的消息（包括位置x，y和工作状态state信息），一个node以一定频率发布模拟的gps消息，另一个node接收并处理，算出到原点的距离。

自定义消息的实现过程及说明

ros机器人 python ROS机器人编程_ros机器人 python

一、功能包的创建

1.进入src目录cd ~/工作空间名/src

cd ~/catkin_ws/src

2.创建功能包

catkin_create_pkg topic_demo roscpp rospy std_msg

使用命令catkin_create_pkg 功能包名 [依赖项1] [依赖项2] ... 话题编程所依赖的依赖项有：rospy 、roscpp、 std_msgs。

二、自定义话题消息

(1)创建自定义消息文件步骤

1.进入功能包目录cd ~/工作空间名/功能包名

cd ~/catkin_ws/topic_demo

2.创建msg文件夹用来存放msg文件

mkdir msg

3.创建msg文件

vi gps.msg

4.编辑msg文件

msg文件内容：

string state   #工作状态
float32 x      #x坐标
float32 y      #y坐标

msg数据类型类似于结构体
在程序中对一个gps消息进行创建修改的方法和对结构体的操作一样。

struct gps
{
    string state;
    float32 x;
    float32 y;
}

(2)添加编译选项步骤

1.编辑CMakeLists.txt

(1)在find_package中添加message_generation

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
roscpp
std_msgs
message_generation   #需要添加的地方
)

(2)添加文件夹生成命令

add_message_files(FILES gps.msg)  
#catkin在cmake之上新增的命令，指定从哪个消息文件生成

(3)添加生成消息的命令

generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs) 
#catkin新增的命令，用于生成消息
#DEPENDENCIES后面指定生成msg需要依赖其他什么消息，由于gps.msg用到了flaot32这种ROS标准消息，因此需要再把std_msgs作为依赖

2.编辑package.xml

添加：

<build_depend>message_generation</build_depend>
<run_depend>message_runtime</run_depend>

3.编译后产生gps.h头文件，在include目录下

三、创建发布者

topic_demo/src/talker.cpp

#include <ros/ros.h>   
#include <topic_demo/gps.h>  //自定义msg产生的头文件

int main(int argc, char **argv)
{
  ros::init(argc, argv, "talker");  //用于解析ROS参数，第三个参数为本节点名
  ros::NodeHandle nh;    //实例化句柄，初始化node

  topic_demo::gps msg;  //自定义gps消息并初始化 
   ...

  ros::Publisher pub = nh.advertise<topic_demo::gps>("gps_info", 1); //创建publisher，往"gps_info"话题上发布消息
  ros::Rate loop_rate(1.0);   //定义发布的频率，1HZ 
  while (ros::ok())   //循环发布msg
  {
    ...   //处理msg
    pub.publish(msg);//以1Hz的频率发布msg
    loop_rate.sleep();//根据前面的定义的loop_rate,设置1s的暂停
  }
  return 0;
}

四、创建订阅者

topic_demo/src/listener.cpp

#include <ros/ros.h>
#include <topic_demo/gps.h>
#include <std_msgs/Float32.h>

void gpsCallback(const topic_demo::gps::ConstPtr &msg)
{  
    std_msgs::Float32 distance;  //计算离原点(0,0)的距离
    distance.data = sqrt(pow(msg->x,2)+pow(msg->y,2));
    ROS_INFO("Listener: Distance to origin = %f, state: %s",distance.data,msg->state.c_str()); //输出
}

int main(int argc, char **argv)
{
  ros::init(argc, argv, "listener");
  ros::NodeHandle n;
  ros::Subscriber sub = n.subscribe("gps_info", 1, gpsCallback);  //设置回调函数gpsCallback
  ros::spin(); //ros::spin()用于调用所有可触发的回调函数，将进入循环，不会返回，类似于在循环里反复调用spinOnce() 
  //而ros::spinOnce()只会去触发一次
  return 0;
}

五、添加编译选项

CMakeLists.txt的修改

add_executable(talker src/talker.cpp) #生成可执行文件talker
add_dependencies(talker topic_demo_generate_messages_cpp)
#表明在编译talker前，必须先生编译完成自定义消息
#必须添加add_dependencies，否则找不到自定义的msg产生的头文件
#表明在编译talker前，必须先生编译完成自定义消息
target_link_libraries(talker ${catkin_LIBRARIES}) #链接

add_executable(listener src/listener.cpp ) #声称可执行文件listener
add_dependencies(listener topic_demo_generate_messages_cpp)
target_link_libraries(listener ${catkin_LIBRARIES})#链接