ROS 入门 —— 服务模式的实现
ROS 入门 —— 服务模式的实现
客户端 Client 的编程实现
服务模型
Server 端：小海龟的程序
Service：Spawn
Client：我们即将要发布的节点
客户端代码实现
这里我们单独创建一个功能包：
cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg learning_service roscpp rospy std_msgs geometry_msgs turtlesim
如何实现一个客户端：
-
初始化 ROS 节点
-
发布一个 Client 实例
-
发布服务请求数据
-
等待 Server 处理之后的应答结果
点击查看完整代码：
turtle_spawn.cpp
/**
* 该例程将请求 /spawn服务，服务数据类型 turtlesim::Spawn
*/
#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 spwan turtle[x:%0.6f, 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("Spwan turtle successfully [name:%s]", srv.response.name.c_str());
return 0;
};
turtle_spawn.py
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
# 该例程将请求/spawn服务，服务数据类型turtlesim::Spawn
import sys
import rospy
from turtlesim.srv import Spawn
def turtle_spawn():
# ROS节点初始化
rospy.init_node('turtle_spawn')
# 发现/spawn服务后，创建一个服务客户端，连接名为/spawn的service
rospy.wait_for_service('/spawn')
try:
add_turtle = rospy.ServiceProxy('/spawn', Spawn)
# 请求服务调用，输入请求数据
response = add_turtle(2.0, 2.0, 0.0, "turtle2")
return response.name
except rospy.ServiceException as e:
print("Service call failed: %s"%e)
if __name__ == "__main__":
#服务调用并显示调用结果
print("Spwan turtle successfully [name:%s]" %(turtle_spawn()))
前面我们都是通过在终端发命令进行发布请求，这里我们使用代码进行发布请求，这里我们使用阻塞性 API ，等待直到查询到 spawn 这个服务之后才能够进行下一步
我们在请求服务时使用了 call 函数，也是一种阻塞性函数，只有等待服务器给出反馈之后才能进行下一步
这里的编译规则与前面我们所使用的编译规则完全一致：
# 在 cMakeLists.txt 中添加如下内容：
add_executable(turtle_spawn src/turtle_spawn.cpp)
target_link_Libraries(turtle_spawn ${catkin_LIBRARIES})
接下来我们直接编译发布即可：
运行测试
# 启动 ROS-Master
roscore
# 在第二个终端运行 turtlesim
rosrun turtlesim turtlesim_node
# 在第三个终端运行刚刚发布的节点
rosrun learning_service turtle_spawn
如果看到这样的效果就说明我们的程序时没问题的：
这里可以看到命令行中显示我们已经生成了一个新的小海龟，并且显示了新的海龟的位置坐标
服务端 Server 的编程实现
服务模型
Client 端：小海龟的程序，相当于小海龟运动和停止的开关
Service：turtle_command，数据类型的定义使用的时 ROS 中对服务的标准定义：Trigger，相当于一个触发信号
Server：我们即将要发布的节点，接收到触发信号之后，将数据返回到 service，最终返回到 client 来确认我们的小海龟是否已经执行运动命令
客户端代码实现
这里我们还是使用 learning_service 功能包
如何实现一个服务端：
-
初始化 ROS 节点
-
创建 Server 节点
-
循环等待服务请求，进入回调函数
-
在回调函数中完成服务功能的处理，并反馈应答数据
点击查看完整代码：
turtle_command_server.cpp
/**
* 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;
}
turtle_command_server.py
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
# 该例程将执行/turtle_command服务，服务数据类型std_srvs/Trigger
import rospy
import thread,time
from geometry_msgs.msg import Twist
from std_srvs.srv import Trigger, TriggerResponse
pubCommand = False;
turtle_vel_pub = rospy.Publisher('/turtle1/cmd_vel', Twist, queue_size=10)
def command_thread():
while True:
if pubCommand:
vel_msg = Twist()
vel_msg.linear.x = 0.5
vel_msg.angular.z = 0.2
turtle_vel_pub.publish(vel_msg)
time.sleep(0.1)
def commandCallback(req):
global pubCommand
pubCommand = bool(1-pubCommand)
# 显示请求数据
rospy.loginfo("Publish turtle velocity command![%d]", pubCommand)
# 反馈数据
return TriggerResponse(1, "Change turtle command state!")
def turtle_command_server():
# ROS节点初始化
rospy.init_node('turtle_command_server')
# 创建一个名为/turtle_command的server，注册回调函数commandCallback
s = rospy.Service('/turtle_command', Trigger, commandCallback)
# 循环等待回调函数
print "Ready to receive turtle command."
thread.start_new_thread(command_thread, ())
rospy.spin()
if __name__ == "__main__":
turtle_command_server()
这里我们使用了回调函数，与前面在话题通信中类似，我们并不知道请求何时发送，所以这里我们使用回调函数，一旦收到请求就执行函数
在循环中，我们通过 spinonce() 查看是否有消息进来，一旦有服务数据进入到队列中，我们就进入到回调函数中
我们的回调函数中，通过返回应答数据来判断动作是否执行成功，这就与 Trigger 有关，具体的 service 定义我们会在后面讲解，这里仅简单介绍 Trigger 定义
我们使用命令查看 Trigger 的定义：
rossrv show std_srvs/Trigger
我们能看到定义很简单，service 将 request 与 response 通过横线进行区隔，横线上面是 request 中的内容，ROS 中允许我们的 request 中没有任何内容，这里我们主要的就是 response，我们需要发送两个数据：
bool success # 动作是否成功执行
string message # 发送的事情
最后在循环中我们判断的就是回调函数中发送的标志位，如果是 true 海龟就进行运动，是 false 就停止运动
同样我们需要配置 CMakeLists.txt 文件：
add_executable(turtle_command_server src/turtle_command_server.cpp)
target_link_libraries(turtle_command_server ${catkin_LIBRARIES})
下面我们开始编译运行，这里我们在运行我们发布的节点之后，需要在终端发送一个 command 请求：
rosservice call /turtle_command # 这里我们双击 tab 进行补全
rosservice call /turtle_command "{}" # {} 为空即可
这里能看到，我们在成功运行了我们的 server 后，就已经开始等待我们的命令了
这里我们能看到，一旦我们的命令发送成功，小海龟就运动起来了
同时我们也收到了应大数据，通过回调函数发出消息可知我们已经成功执行了命令
我们再次发送请求，这里的请求是每次取反，所以我们能看到海龟已经停下来了：
这里可以看到，我们发送的命令就是海龟运动的开关
