ROS学习第六天
今天学习客户端与服务端的分别编程实现以及他们之间的通信，前面几天学习的是ROS里面的话题通信，今天学习是ROS的另外一种服务通信，
1：客服端的编程实现
首先看上面框图，之前用命令行的形式实现请求服务生成一只新的小海龟，现在通过编程的实现运行程序代替生成一直小海龟。在你的工作空间下创建一个新的功能包：
输入指令：1:cd ~/catkin_ws/src
接下来输入第二条指令：
catkin_create_pkg learning_service roscpp rospy std_msgs geometry_msgs turtlesim
创建完成后，在你文件夹下建立相应的cpp文件，然后新建的文件名字为：turtle_spawn.cpp。
下面是对应的c++的程序：首先查看下请求服务的数据类型： rosservice info /spawn
具体思路就是：
- 初始化ROS节点；
- 创建一个Client实例
- 发布服务请求数据；
- 等待Server处理后的应答结果。
#include <ros/ros.h>
#include <turtlesim/Spawn.h>
int main(int argc,char** argv)
{
//初始化ROS节点
ros::init(argc,argv,"turtle_spawn");
//创建节点句柄
ros::NodeHandle node;
//发现/spawn服务后，创建一个服务客户端，连接名为/spawn的service
ros::service::waitForService("/spawn");
ros::ServiceClient add_turtle = node.serviceClient<turtlesim::Spawn>("/spawn");
//初始化turtlesim::spawn的请求数据
turtlesim::Spawn srv;
srv.request.x = 2.0;
srv.request.y = 2.0;
srv.request.name = "turtle2";
//请求服务调用
ROS_INFO(("Call service to spawn turtle[x:0.6%f,y:%0.6f,name:%s]"),srv.request.x,srv.request.y,srv.request.name.c_str());
add_turtle.call(srv);
//显示服务调用结果
ROS_INFO("Spawn turtle successfully [name:%s]",srv.response.name.c_str());
return 0;
};
接下来接着是配置c++代码的编译规则：
仍旧是在Cmakelist里面添加编译规则，如下：
add_executable(turtle_spawn src/turtle_spawn.cpp)
target_link_libraries(turtle_spawn ${catkin_LIBRARIES})
回到工作空间的根目录进行编译：
编译完成后正常开启海龟节点运行，如下图：
Python的程序为：
/***********************************************************************
Copyright 2020 GuYueHome (www.guyuehome.com).
***********************************************************************/
/**
* 该例程将执行/turtle_command服务，服务数据类型std_srvs/Trigger
*/
#include <ros/ros.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>
#include <std_srvs/Trigger.h>
ros::Publisher turtle_vel_pub;
bool pubCommand = false;
// service回调函数，输入参数req，输出参数res
bool commandCallback(std_srvs::Trigger::Request &req,
std_srvs::Trigger::Response &res)
{
pubCommand = !pubCommand;
// 显示请求数据
ROS_INFO("Publish turtle velocity command [%s]", pubCommand==true?"Yes":"No");
// 设置反馈数据
res.success = true;
res.message = "Change turtle command state!"
return true;
}
int main(int argc, char **argv)
{
// ROS节点初始化
ros::init(argc, argv, "turtle_command_server");
// 创建节点句柄
ros::NodeHandle n;
// 创建一个名为/turtle_command的server，注册回调函数commandCallback
ros::ServiceServer command_service = n.advertiseService("/turtle_command", commandCallback);
// 创建一个Publisher，发布名为/turtle1/cmd_vel的topic，消息类型为geometry_msgs::Twist，队列长度10
turtle_vel_pub = n.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle1/cmd_vel", 10);
// 循环等待回调函数
ROS_INFO("Ready to receive turtle command.");
// 设置循环的频率
ros::Rate loop_rate(10);
while(ros::ok())
{
// 查看一次回调函数队列
ros::spinOnce();
// 如果标志为true，则发布速度指令
if(pubCommand)
{
geometry_msgs::Twist vel_msg;
vel_msg.linear.x = 0.5;
vel_msg.angular.z = 0.2;
turtle_vel_pub.publish(vel_msg);
}
//按照循环频率延时
loop_rate.sleep();
}
return 0;
}
2：服务端的编程实现
实现步骤：
1：初始化ROS节点，
2：创建Server实例，
3：循环等待服务请求，进入回调函数；
4：在回调函数完成服务功能的处理，并反馈应答数据。
具体c++程序是：
/***********************************************************************
Copyright 2020 GuYueHome (www.guyuehome.com).
***********************************************************************/
/**
* 该例程将执行/turtle_command服务，服务数据类型std_srvs/Trigger
*/
#include <ros/ros.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>
#include <std_srvs/Trigger.h>
ros::Publisher turtle_vel_pub;
bool pubCommand = false;
// service回调函数，输入参数req，输出参数res
bool commandCallback(std_srvs::Trigger::Request &req,
std_srvs::Trigger::Response &res)
{
pubCommand = !pubCommand;
// 显示请求数据
ROS_INFO("Publish turtle velocity command [%s]", pubCommand==true?"Yes":"No");
// 设置反馈数据
res.success = true;
res.message = "Change turtle command state!"
return true;
}
int main(int argc, char **argv)
{
// ROS节点初始化
ros::init(argc, argv, "turtle_command_server");
// 创建节点句柄
ros::NodeHandle n;
// 创建一个名为/turtle_command的server，注册回调函数commandCallback
ros::ServiceServer command_service = n.advertiseService("/turtle_command", commandCallback);
// 创建一个Publisher，发布名为/turtle1/cmd_vel的topic，消息类型为geometry_msgs::Twist，队列长度10
turtle_vel_pub = n.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle1/cmd_vel", 10);
// 循环等待回调函数
ROS_INFO("Ready to receive turtle command.");
// 设置循环的频率
ros::Rate loop_rate(10);
while(ros::ok())
{
// 查看一次回调函数队列
ros::spinOnce();
// 如果标志为true，则发布速度指令
if(pubCommand)
{
geometry_msgs::Twist vel_msg;
vel_msg.linear.x = 0.5;
vel_msg.angular.z = 0.2;
turtle_vel_pub.publish(vel_msg);
}
//按照循环频率延时
loop_rate.sleep();
}
return 0;
}
仍旧是在cmakelists添加以下俩句指令，
add_executable(turtle_command_server src/turtle_command_server.cpp)
target_link_libraries(turtle_command_server ${catkin_LIBRARIES})
编译，运行程序。如下图所示：
3：服务数据的定义和使用
首先要根据前俩个去定一个服务端和客户端的程序，首先新建一个Person.srv文件。
然后在srv补充以下:
string name
uint8 age
uint8 sex
uint8 unknown = 0
uint8 male = 1
uint8 female = 2
---
string result
接下来修改cmakelists.txt文件的内容，
首先在package.xml中添加功能包依赖。
<build_depend>message_generation</build_depend>
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>
在cmakelists.txt添加编译选项。
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
geometry_msgs
roscpp
rospy
std_msgs
turtlesim
message_generation
)
如下图所示：
再添加：
add_service_files(
FILES
Person.srv
)
generate_messages(
DEPENDENCIES
std_msgs
)
接下来添加以下指令：message_runtime
4：创建服务器代码并运行代码
代码如下：
实现步骤：
1：初始化ROS节点，
2：创建Server实例，
3：循环等待服务请求，进入回调函数；
4：在回调函数完成服务功能的处理，并反馈应答数据
具体代码如下：
/***********************************************************************
Copyright 2020 GuYueHome (www.guyuehome.com).
***********************************************************************/
/**
* 该例程将执行/show_person服务，服务数据类型learning_service::Person
*/
#include <ros/ros.h>
#include "learning_service/Person.h"
// service回调函数，输入参数req，输出参数res
bool personCallback(learning_service::Person::Request &req,
learning_service::Person::Response &res)
{
// 显示请求数据
ROS_INFO("Person: name:%s age:%d sex:%d", req.name.c_str(), req.age, req.sex);
// 设置反馈数据
res.result = "OK";
return true;
}
int main(int argc, char **argv)
{
// ROS节点初始化
ros::init(argc, argv, "person_server");
// 创建节点句柄
ros::NodeHandle n;
// 创建一个名为/show_person的server，注册回调函数personCallback
ros::ServiceServer person_service = n.advertiseService("/show_person", personCallback);
// 循环等待回调函数
ROS_INFO("Ready to show person informtion.");
ros::spin();
return 0;
}
python代码如下：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
########################################################################
#### Copyright 2020 GuYueHome (www.guyuehome.com). ###
########################################################################
# 该例程将执行/show_person服务，服务数据类型learning_service::Person
import rospy
from learning_service.srv import Person, PersonResponse
def personCallback(req):
# 显示请求数据
rospy.loginfo("Person: name:%s age:%d sex:%d", req.name, req.age, req.sex)
# 反馈数据
return PersonResponse("OK")
def person_server():
# ROS节点初始化
rospy.init_node('person_server')
# 创建一个名为/show_person的server，注册回调函数personCallback
s = rospy.Service('/show_person', Person, personCallback)
# 循环等待回调函数
print "Ready to show person informtion."
rospy.spin()
if __name__ == "__main__":
person_server()
创建客户端代码：
如下：
/***********************************************************************
Copyright 2020 GuYueHome (www.guyuehome.com).
***********************************************************************/
/**
* 该例程将请求/show_person服务，服务数据类型learning_service::Person
*/
#include <ros/ros.h>
#include "learning_service/Person.h"
int main(int argc, char** argv)
{
// 初始化ROS节点
ros::init(argc, argv, "person_client");
// 创建节点句柄
ros::NodeHandle node;
// 发现/spawn服务后，创建一个服务客户端，连接名为/spawn的service
ros::service::waitForService("/show_person");
ros::ServiceClient person_client = node.serviceClient<learning_service::Person>("/show_person");
// 初始化learning_service::Person的请求数据
learning_service::Person srv;
srv.request.name = "Tom";
srv.request.age = 20;
srv.request.sex = learning_service::Person::Request::male;
// 请求服务调用
ROS_INFO("Call service to show person[name:%s, age:%d, sex:%d]",
srv.request.name.c_str(), srv.request.age, srv.request.sex);
person_client.call(srv);
// 显示服务调用结果
ROS_INFO("Show person result : %s", srv.response.result.c_str());
return 0;
};
接下来添加编译规则：
添加的具体内容如下：
add_executable(person_server src/person_server.cpp)
target_link_libraries(person_server ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_server ${PROJECT_NAME}_gencpp)
add_executable(person_client src/person_client.cpp)
target_link_libraries(person_client ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_client ${PROJECT_NAME}_gencpp)
然后切换工作空间的主目录下：
输入catkin_make进行编译。由于添加环境变量已经生效，所以接下来直接启动roscore即可。运行以下俩个指令执行c++程序。执行出的效果如下图所示：
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