重要参考:
课程链接:https://www.bilibili.com/video/BV1Ci4y1L7ZZ
讲义链接:Introduction · Autolabor-ROS机器人入门课程《ROS理论与实践》零基础教程
需求描述:编码实现向 turtlesim 发送请求,在乌龟显示节点的窗体指定位置生成一乌龟,这是一个服务请求操作。
结果演示:
实现分析:
实现流程:
获取话题:/spawn
rosservice list
获取消息类型:turtlesim/Spawn
rosservice type /spawn
获取消息格式:
rossrv info turtlesim/Spawn
响应结果:
float32 x
float32 y
float32 theta
string name
---
string name
创建功能包需要依赖的功能包: roscpp rospy std_msgs turtlesim
实现方案A:C++
/*
生成一只小乌龟
准备工作:
1.服务话题 /spawn
2.服务消息类型 turtlesim/Spawn
3.运行前先启动 turtlesim_node 节点
实现流程:
1.包含头文件
需要包含 turtlesim 包下资源,注意在 package.xml 配置
2.初始化 ros 节点
3.创建 ros 句柄
4.创建 service 客户端
5.等待服务启动
6.发送请求
7.处理响应
*/
#include "ros/ros.h"
#include "turtlesim/Spawn.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
setlocale(LC_ALL,"");
// 2.初始化 ros 节点
ros::init(argc,argv,"set_turtle");
// 3.创建 ros 句柄
ros::NodeHandle nh;
// 4.创建 service 客户端
ros::ServiceClient client = nh.serviceClient<turtlesim::Spawn>("/spawn");
// 5.等待服务启动
// client.waitForExistence();
ros::service::waitForService("/spawn");
// 6.发送请求
turtlesim::Spawn spawn;
spawn.request.x = 1.0;
spawn.request.y = 1.0;
spawn.request.theta = 1.57;
spawn.request.name = "my_turtle";
bool flag = client.call(spawn);
// 7.处理响应结果
if (flag)
{
ROS_INFO("新的乌龟生成,名字:%s",spawn.response.name.c_str());
} else {
ROS_INFO("乌龟生成失败!!!");
}
return 0;
}
配置文件此处略。
实现方案B:Python
#! /usr/bin/env python
"""
生成一只小乌龟
准备工作:
1.服务话题 /spawn
2.服务消息类型 turtlesim/Spawn
3.运行前先启动 turtlesim_node 节点
实现流程:
1.导包
需要包含 turtlesim 包下资源,注意在 package.xml 配置
2.初始化 ros 节点
3.创建 service 客户端
4.等待服务启动
5.发送请求
6.处理响应
"""
import rospy
from turtlesim.srv import Spawn,SpawnRequest,SpawnResponse
if __name__ == "__main__":
# 2.初始化 ros 节点
rospy.init_node("set_turtle_p")
# 3.创建 service 客户端
client = rospy.ServiceProxy("/spawn",Spawn)
# 4.等待服务启动
client.wait_for_service()
# 5.发送请求
req = SpawnRequest()
req.x = 2.0
req.y = 2.0
req.theta = -1.57
req.name = "my_turtle_p"
try:
response = client.call(req)
# 6.处理响应
rospy.loginfo("乌龟创建成功!,叫:%s",response.name)
except expression as identifier:
rospy.loginfo("服务调用失败")
权限设置以及配置文件此处略。
首先,启动 roscore;
然后启动乌龟显示节点;
最后启动乌龟生成请求节点;
最终执行结果与演示结果类似。
需求描述:修改turtlesim乌龟显示节点窗体的背景色,已知背景色是通过参数服务器的方式以 rgb 方式设置的。
结果演示:
实现分析:
实现流程:
获取参数列表:
rosparam list
响应结果:
/turtlesim/background_b
/turtlesim/background_g
/turtlesim/background_r
实现方案A:C++
/*
注意命名空间的使用。
*/
#include "ros/ros.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
ros::init(argc,argv,"haha");
ros::NodeHandle nh("turtlesim");
//ros::NodeHandle nh;
// ros::param::set("/turtlesim/background_r",0);
// ros::param::set("/turtlesim/background_g",0);
// ros::param::set("/turtlesim/background_b",0);
nh.setParam("background_r",0);
nh.setParam("background_g",0);
nh.setParam("background_b",0);
return 0;
}
配置文件此处略。
实现方案B:Python
#! /usr/bin/env python
import rospy
if __name__ == "__main__":
rospy.init_node("hehe")
# rospy.set_param("/turtlesim/background_r",255)
# rospy.set_param("/turtlesim/background_g",255)
# rospy.set_param("/turtlesim/background_b",255)
rospy.set_param("background_r",255)
rospy.set_param("background_g",255)
rospy.set_param("background_b",255) # 调用时,需要传入 __ns:=xxx
权限设置以及配置文件此处略。
首先,启动 roscore;
然后启动背景色设置节点;
最后启动乌龟显示节点;
最终执行结果与演示结果类似。
PS: 注意节点启动顺序,如果先启动乌龟显示节点,后启动背景色设置节点,那么颜色设置不会生效。
方式1:修改小乌龟节点的背景色(命令行实现)
rosparam set /turtlesim/background_b 自定义数值
rosparam set /turtlesim/background_g 自定义数值
rosparam set /turtlesim/background_r 自定义数值
修改相关参数后,重启 turtlesim_node 节点,背景色就会发生改变了
方式2:启动节点时,直接设置参数
rosrun turtlesim turtlesim_node _background_r:=100 _background_g=0 _background_b=0
方式3:通过launch文件传参
<launch>
<node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="set_bg" output="screen">
<!-- launch 传参策略1 -->
<!-- <param name="background_b" value="0" type="int" />
<param name="background_g" value="0" type="int" />
<param name="background_r" value="0" type="int" /> -->
<!-- launch 传参策略2 -->
<rosparam command="load" file="$(find demo03_test_parameter)/cfg/color.yaml" />
</node>
</launch>
三种通信机制中,参数服务器是一种数据共享机制,可以在不同的节点之间共享数据,话题通信与服务通信是在不同的节点之间传递数据的,三者是ROS中最基础也是应用最为广泛的通信机制。
这其中,话题通信和服务通信有一定的相似性也有本质上的差异,在此将二者做一下简单比较:
二者的实现流程是比较相似的,都是涉及到四个要素:
可以概括为: 两个节点通过话题关联到一起,并使用某种类型的数据载体实现数据传输。
二者的实现也是有本质差异的,具体比较如下:
Topic(话题) | Service(服务) | |
---|---|---|
通信模式 | 发布/订阅 | 请求/响应 |
同步性 | 异步 | 同步 |
底层协议 | ROSTCP/ROSUDP | ROSTCP/ROSUDP |
缓冲区 | 有 | 无 |
时时性 | 弱 | 强 |
节点关系 | 多对多 | 一对多(一个 Server) |
通信数据 | msg | srv |
使用场景 | 连续高频的数据发布与接收:雷达、里程计 | 偶尔调用或执行某一项特定功能:拍照、语音识别 |
不同通信机制有一定的互补性,都有各自适应的应用场景。尤其是话题与服务通信,需要结合具体的应用场景与二者的差异,选择合适的通信机制。
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