创建简单的发布者和订阅者

创建发布者和订阅者

发布者

• 切换到软件包src目录，创建一个发布节点

roscd <package_name>
cd src
touch talker.cpp

• 发布节点talker.cpp的内容如下

#include <ros/ros.h> // 导入ROS系统包含核心公共文件
#include <std_msgs/String.h> // 导入std_msgs/String消息头文件，这个由std_msgs包的string.msg自动生成
#include <sstream>

/**
 * 发布方实现:
 * 1.包含头文件
 * 2.初始化ROS节点
 * 3.创建节点句柄
 * 4.创建发布者对象
 * 5.编写发布逻辑并发布数据
*/

int main(int argc, char **argv)
{
  ros::init(argc, argv, "talker"); // ROS节点初始化，指定节点名称为"talker"，节点名称要保持唯一性

  ros::NodeHandle n; // 创建节点句柄

  // 创建一个Publisher，发布名为chatter的topic，消息类型为std_msgs::String，队列长度1000 
  // 第二个参数为消息队列长度，队列中最大保存的消息数量, 超过这个数量, 旧的消息会被丢弃(先进先销毁)
  ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<std_msgs::String>("chatter", 1000);
  
  // 创建一个循环频率对象, 指定发布消息的频率
  ros::Rate loop_rate(10);

  int count = 0;
  
  ros::Duration(3).sleep(); // 等待3s, 以便发布节点注册到ROS Master

  while (ros::ok()) // 检查节点是否应继续运行，当接收到SIGINT(Ctrl+C)或者 ros::shutdown() 被调用时返回false
  {
    ++count;
    std_msgs::String msg; // 初始化std_msgs::String msg类型的消息

    std::stringstream ss; // 初始化std::stringstream类型的消息
    ss << "hello world --- " << count; // 定义字符串流"hello world"并赋给ss
    msg.data = ss.str(); // 最后转换为字符串赋值给 msg.data
    ROS_INFO_STREAM(" " << msg->data.c_str()); // 输出调试信息

    chatter_pub.publish(msg); // 发布消息

    ros::spinOnce(); // 处理传入消息的回调函数, 不是必需要的，但是保持增加这个调用，是好习惯

    loop_rate.sleep(); // 按照循环频率延时
  }
  return 0;
}

总结

• 初始化ROS系统

• 向ROSMaster注册节点信息，包括发布的话题名和话题中的消息类型

• 创建消息数据

• 按照一定的频率循环发布消息

订阅者

• 同样

roscd <package_name>
cd src
touch listener.cpp

• 订阅节点listener.cpp的内容如下

#include <ros/ros.h> // 导入ROS系统包含核心公共头文件
#include <std_msgs/String.h> // 导入std_msgs/String消息头文件，这个是由std_msgs包的string.msg文件自动生成

/**
 * 订阅方实现:
 * 1.包含头文件
 * 2.初始化ROS节点
 * 3.创建节点句柄
 * 4.创建订阅者对象
 * 5.编写回调函数处理接收到的数据
 * 6.设置循环调用回调函数
*/

// 接收到chatter话题的消息后，回调函数就会被调用并且收到的消息会作为参数
void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
{
  ROS_INFO_STREAM("I heard: " << msg->data.c_str()); // 将接收到的消息打印出来
}

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

  ros::NodeHandle n; // 创建节点句柄

  ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter", 1000, chatterCallback);
  // 创建一个Subscriber，订阅名为chatter的topic，指定回调函数chatterCallback

  ros::spin(); // 启动自循环，等待回调函数

  return 0;
}

总结

• 初始化ROS节点
• 订阅需要的话题
• 循环等待话题消息，接收到信息后进入回调函数
• 在回调函数中完成消息处理

修改CMakeLists.txt

• find_package依赖项

# 将message_generation加在括号闭合前
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
        roscpp
        rospy
        std_msgs
        message_generation
)

• 调用生成的消息

generate_messages(
        DEPENDENCIES
        std_msgs
)

• 设置生成可执行文件和链接库（添加到CMakeLists.txt文件的底部）

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

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

句柄

• 句柄（Handle）这个概念可以理解为一个“把手”，你握住了门把手，就可以很容易把整扇门拉开，而不必关心门是什么样子。NodeHandle就是对节点资源的描述，有了它你就可以操作这个节点了，比如为程序提供服务、监听某个topic上的消息、访问和修改param等等

• NodeHandle是Node的句柄，用来对当前节点进行各种操作。在ROS中，NodeHandle是一个定义好的类，通过include<ros/ros.h>，我们可以创建这个类，以及使用它的成员函数

NodeHandle

publisher

• 用句柄创建publisher

ros::Publisher publisher = NodeHandle.advertise<message_type>(topic, queue_size);

• 编写消息内容
• 发布消息

publisher.publish(message);

subscriber

• 通过调用节点句柄的 subscriber() 方法来订阅话题

ros::Subscriber subscriber = NodeHandle.subscriber(topic, queue_size, callblack_function);

• 持续订阅话题，直到你取消订阅

参数

• 使用C++来获取参数

nodeHandle.getParam(param_name, variable)

• 当函数找到对应的参数就会返回true，否则返回false

四种节点句柄命名空间的种类

• ros::NodeHandle：默认命名空间
• ros::NodeHandle("~")：私有命名空间
• ros::NodeHandle("ksals")：指定命名空间
• ros::NodeHandle("/")：全局命名空间（不推荐）

这些节点的命名空间将解析为

• /namespace/topic
• /namespace/node/topic
• /namespace/ksals/topic
• /topic