[ROS学习]6. (topic)中发布者Publisher的编程实现

笔记参考：【ROS学习笔记】6.发布者Publisher的编程实现（C++和Python）

基于B站ROS公开课：【古月居】古月·ROS入门21讲
基于Ubuntu 20.04.1、Noetic版本

发布者Publisher

前面提到的通信模式之一的Topic模式，其使用“发布/订阅”的方式来通信。
我们之前是通过命令行或键盘操控的形式让海龟动起来的，这次我们直接编译一个程序来控制它。
本节通过创建一个发布者Publisher来控制海龟。

我们先看要实现的这个小程序的图。
(部分图摘自：b站【古月居】古月·ROS入门21讲)

1 模型图

图中，我们使用ROS Master管理节点。
有两个主要节点：
Publisher，名为Turtle Velocity（即海龟的速度）
Subscriber，即海龟仿真器节点 /turtlesim

Publisher(Turtle Velocity)，发布Message（即海龟的速度信息，以geometry_msgs::Twist的数据结构，包括线速度和角速度），通过Topic（/turtle1/cmd_vel）总线管道，将数据传输给Subscriber。
Subscriber订阅得到的速度信息，来控制海龟发生运动。

“/turtle1/cmd_vel”这个topic是海归仿真器节点/turtlesim下自带的topic，可直接拿来用。

2 创建功能包

我们之前已经创建了工作空间了，这次我们在src文件夹创建一个新的功能包learning topic.

cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg learning_topic roscpp rospy std_msgs geometry_msgs turtlesim

3 创建Publisher代码（以C++为例）

关于如何实现一个Publisher：

• 初始化ROS节点
• 向ROS Master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

先以C++为例（后面会讲Python的情形），我们这次需要在src里创建C++的代码文件以输入代码。

# 创建cpp文件
touch velocity_publisher.cpp
# 打开文件
gedit velocity_publisher.cpp

4 编译代码（以C++为例）

有了代码，接下来编译。

配置Publisher代码编译规则

首先需要配置CMakeLists.txt中的编译规则：

• 设置需要编译的代码和生成的可执行文件,add_executable(a,b)将b代码文件编译成可执行文件a
• 设置链接库,target_link_libraries将可执行文件也ROS的相关库进行链接，主要是cpp的接口，python不需要进行编译

将下列代码拷贝至CMakeLists.txt中：

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

存放位置如下：

执行编译

回到工作空间目录，执行编译.cd ~/catkin_ws,然后catkin_make

设置环境变量：source setup.bash

我们之后每次运行这个程序都需要source一下devel/setup.bash，我们不妨将
source /home/jjt/catkin_ws/devel/setup.bash放入环境变量.bashrc中(之前讲过)。

运行

打开3个终端标签页，分别运行：

roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node

rosrun learning_topic velocity_publisher

海龟就按照我们之前代码中设定的线速度和角速度画圆啦！

我们编译好的程序是放在devel/lib目录下的：

5 创建Publisher代码（以Python为例）

下面我们详述Python的实现方法。
Python的步骤中，在“配置编译规则”和“编译并执行”这俩步骤有些不同，前面都一样。

查看内置Python版本

Ubuntu20.04内置了Python3.8，可见 /usr/bin 目录下：

我们在终端使用python3命令python3 --version可调用python，比如查看版本号：

创建Python代码

python代码文件是放在功能包文件夹下的scripts目录下的，我们需要新建一个scripts文件夹。

需要对python文件进行权限更改，右击文件→属性，打开执行权限，√上下图：

6 编译代码（以Python为例）

有了代码，接下来编译。

配置代码编译规则

在新的Noetic版本的ROS中，需要配置这一步，貌似之前的版本不需要配置。

我们配置一下CMakeLists.txt中的编译规则：
将文件中的catkin_install_python这段取消注释，并将默认的my_python_script改成velocity_publisher.py

执行编译

回到工作空间目录，执行编译.

cd ~/catkin_ws
catkin_make

source 一下 setup.bash

如前所述，需要将source /home/jjt/catkin_ws/devel/setup.bash放入环境变量.bashrc中。
我们前面C++的时候这句话已经放进去了。

再打开终端进行运行，这里运行的是velocity_pulisher.py，而不是velocity_pulisher，因为没有将py编译成可执行文件velocity_pulisher

roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun learning_topic velocity_publisher.py

小乌龟同样动了起来！！