ROS实践笔记3

ROS话题通信模型

角色：

1. master---->管理者
2. talker---->发布者
3. listener---->订阅者

流程：

管理者可以通过话题建立发布者与订阅者之间的连接

流程实现：

1. 发布者将话题与RPC地址发送给管理者进行注册。
2. 订阅者在管理者处注册自己关注的话题。
3. 将发布者和订阅者的话题进行对比，如果二者一致，则将发布者的RPC地址发送给订阅者。
4. 订阅者根据RPC地址访问发布者
5. 发布者对订阅者的访问进行响应，并将自己的TCP地址发送给订阅者。
6. 订阅者根据TCP地址访问发布者。
7. 发布者将消息发送至订阅者

注意：

1. 使用的协议有RPC和TCP
2. 步骤1和步骤2没有顺序关系
3. talker 和listener 都可以存在很多个
4. talker 和listener 建立连接后，master就可以关闭

话题通信应用时的关注点：

1. 大部分实现已经被封装
2. 话题设计
3. 发布者实现
4. 订阅者实现
5. 消息载体

ROS中文本消息需要使用头文件

std_msgs/String.h

c++

创建一个发布者的流程：

1. 包含头文件。

   ros/ros.h
   //消息类型的头文件，下面是文本文件的消息类型
    std_msgs/String.h
   

2. 初始化ROS节点
3. 创建节点句柄 NodeHandle
4. 创建发布者对象，使用advertise函数需要范型，话题名称和队列长度为函数的参数
5. 创建发布的消息内容并发布
   代码如下

# include"ros/ros.h"
# include"std_msgs/String.h"

int main(int argc, char  *argv[])
{
    ros::init(argc,argv,"pub");
    ros::NodeHandle nh;
    ros::Publisher pub=nh.advertise<std_msgs::String>("topic",10);
    std_msgs::String msg;
    ros::Duration(3).sleep();
    while(ros::ok())
    {
        msg.data="hello";
        pub.publish(msg);
    }
    return 0;
}

其中

ros::Duration(3).sleep();

用来延迟第一条数据的发送三秒钟

使用rostopic echo 话题名称，可以打印出发布者发布的信息

rostopic echo topic

订阅方实现

1. 包含头文件，其中需要包含订阅的消息类型
2. 初始化ROS节点
3. 创建节点句柄
4. 创建订阅者对象
5. 处理订阅到的数据 需要手写函数
6. spin()函数（回头，调用回调函数）;
   代码如下：

# include"ros/ros.h"
# include"std_msgs/String.h"
# include<sstream>
void Domsg(const std_msgs::String::ConstPtr &msg)
{
    ROS_INFO("topic is %s",msg->data.c_str());
    return ;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    ros::init(argc,argv,"sub");
    ros::NodeHandle nh;
    ros::Subscriber sub=nh.subscribe("topic",10,Domsg);
    ros::spin();
    return 0;
}

使用rqt_graph命令，可以画出通信图

rqt_graph

python

发布者实现：

#! /usr/bin/env python

from ast import While
import rospy
from std_msgs.msg import String #发布消息的类型

if __name__=="__main__":
    rospy.init_node("pub") #传入节点名称
    pub=rospy.Publisher("topic",String,queue_size=10) #创建发布者对象
    msg=String() #创建消息对象
    rate=rospy.Rate(1) #制定发布频率
    count=1 #计数器
    rospy.sleep(3)
    while not rospy.is_shutdown():
        msg.data="topic"+str(count) #将数字转化为字符串
        pub.publish(msg)
        rospy.loginfo("topic is %s---->",msg.data)
        rate.sleep()
        count+=1
    #创建并发布消息

订阅者实现：

#! /usr/bin/env python

import rospy
from std_msgs.msg import String

def DoMsg(msg):# 回调函数
    rospy.loginfo("topic is -----> %s",msg.data)

if __name__=="__main__":
    rospy.init_node("sub") #初始化节点
    sub=rospy.Subscriber("topic",String,DoMsg,queue_size=10)
    rospy.spin()

其中 python 发布者中的

rospy.sleep(3)

与 c++ 发布者中的

ros::Duration(3).sleep();

作用都是让程序在发布第一条信息之前休眠3秒，使其完成注册后再发布信息，防止订阅者错过信息。