ROS机器人004-ROS通信编程(话题编程,自定义话题消息)

一,ROS通讯编程类型

分为以下三种:
1,话题编程
2,服务编程
3,动作编程

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二,话题编程

三,创建发布者

在功能包​​learn_communication/src/​​​目录下添加​​talker.cpp​​文件:

1,添加头文件

//添加ROS包
#include "ros/ros.h"
//添加ROS string变量
#include "std_msgs/String.h"

2 Ros结点初始化,定义结点名称

ros::init(argc,argv,"talker");

3创建结点句柄
通过创建结点句柄,方便我们对结点资源进行管理(包括发布者,订阅者等等的管理)

//创建结点句柄
 ros::NodeHandle n;

4创建发布者
创建一个Publisher的对象,发布名为chatter的话题,消息类型为std_msg::String,发布者队列长度为1000(将数据放入队列,避免发布过快,接受者接收不到)

ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<std_msgs::String>("chatter",1000);

5发布消息

//发布消息
chatter_pub.publish(msg);

6完整代码

//添加ROS包
#include "ros/ros.h"
//添加ROS string变量
#include "std_msgs/String.h"

int main(int argc, char **argv)
{

 //ROS结点初始化
 //创建talker结点
 ros::init(argc,argv,"talker");
 
 //创建结点句柄
 ros::NodeHandle n;
 
 //创建一个Publisher,发布名为chatter的话题,消息类型为std_msgs::String
 ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<std_msgs::String>("chatter",1000);
 //设置循环的频率 10HZ
 ros::Rate loop_rate(10);

 int count = 0;
 while(ros::ok())
{
 //初始化std_msgs::String 类型的消息
 std_msgs::String msg;
 std::stringstream ss;
 ss<<"hello world"<<count;
 msg.data = ss.str();

//发布消息
ROS_INFO("%s",msg.data.c_str());
chatter_pub.publish(msg);

//循环等待回调函数
ros::spinOnce();

//注意在循环中一定要有延时函数
//按照循环频率延时
loop_rate.sleep();
++count;
}
return 0;
}

四,创建订阅者

1,初始化ROS结点

//初始化ROS结点
  ros::init(argc,char **argv,"listrner");

2,创建结点句柄

//创建结点句柄
  ros::NodeHandle n;

3,创建一个订阅者
并且绑定订阅的话题,收到消息的回调函数

//创建一个接受者,订阅名为chatter的话题,注册回调函数chatterCallback
  ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter",1000,chatterCallback);

4,创建回调函数

//接收消息的回调函数
void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
{
ROS_INFO("I heard :{%s}",msg->data.c_str());
}

5,循环等待回调函数

//循环等待回调函数
  ros::spin();

6,完整代码

#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"

//接收消息的回调函数
void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
{
ROS_INFO("I heard :{%s}",msg->data.c_str());
}

int main(int argc,char **argv)
{
  //初始化ROS结点
  ros::init(argc,argv,"listrner");

  //创建结点句柄
  ros::NodeHandle n;
  //创建一个接受者,订阅名为chatter的话题,注册回调函数chatterCallback 1000代表消息队列的大小
  ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter",1000,chatterCallback);

  //循环等待回调函数
  ros::spin();
return 0;
}

五,编译代码

当我们用c++写完这两个结点的功能后,需要将代码编译为可执行文件(用python写就不用编译,Python本身就是可执行文件)

1,更改编译配置文件

更改功能包目录下的cmaklists.txt文件:

将​​add_executable(${PROJECT_NAME}_node src/learing_communication_node.cpp)​​取消注释,并更改内容

更改为:

意思是将src目录下的talker.cpp编译为talker可执行文件

add_executable(talker src/talker.cpp)

链接第三方库:
因为这里没用到其他库,只有ROS默认的库,所以我们链接catkin_LIBRARIES

target_link_libraries(talker ${catkin_LIBRARIES})

更改后的完整内容为:

add_executable(talker src/talker.cpp)
target_link_libraries(talker ${catkin_LIBRARIES})
add_executable(listener src/listener.cpp)
target_link_libraries(listener ${catkin_LIBRARIES})

2,编译
在工作空间目录​​​catkin_ws​​​下打开终端;
命令:

catkin_make

编译完成:

可以在devl目录下看见我们编译完成的可执行程序:

devel/lib/learing_communication/

六,运行可执行文件

1,启动rosMaster
新建终端

roscore

2,启动listener

用​​rosrun​​命令

rosrun 功能包名 结点名

rosrun learing_communication talker

3,启动listner

rosrun learing_communication listener

我们可以发现发送和接收保存同步

七,自定义话题

前面的话题我们都是发送一个string类型的数据,但是我们想要发送一组有类型的数据怎么办呢?

通过自定义话题来解决

1,定义msg文件

在功能包目录下创建msg文件夹(存放msg文件):

在文件夹下创建person.msg文件:

定义person相关信息,并且可以定义常量(unknown,male,female):

string name
uint8 sex
uint8 age

uint8 unknown = 0
uint8 male = 1
uint8 female = 2

2,在package.xml中添加功能包依赖

打开功能包目录下的package.xml添加以下:

<build_depend>message_generation</build_depend> 
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>

注意:

3,在cmakelist.txt添加编译选项

打开功能包目录下的cmakelist.txt做以下更改:

• find_package( ……  message_generation)
• catkin_package(CATKIN_DEPENDS geometry_msgs roscpp rospy std_msgs message_runtime)
• add_message_files(FILES Person.msg) generate_messages(DEPENDENCIES  std_msgs)

添加功能包:

find_package( ……  message_generation)

`

添加编译时的依赖:

catkin_package(CATKIN_DEPENDS geometry_msgs roscpp rospy std_msgs message_runtime)

指定消息文件的目录:

add_message_files(FILES Person.msg) generate_messages(DEPENDENCIES  std_msgs)

4,编译

将msg文件编译成对应语言的头文件:

在工作空间根目录进行编译:

catkin_make

可以看见他被编译成不同语言接口供我们使用

5,查看自定义的消息

rosmsg show person

证明该消息编译没问题,可以使用头文件包含进行使用了