【ROS教程】服务通信
2024/8/31 6:02:49
本文主要是介绍【ROS教程】服务通信,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
@TOC
1.流程
服务通信也是ROS中一种极其常用的通信模式,服务通信是基于请求响应模式的,是一种应答机制。也即: 一个节点A向另一个节点B发送请求,B接收处理请求并产生响应结果返回给A。在ROS中,实现服务通信只需要如下几步:
- 确定客户端发送的请求的数据类型和服务端响应的数据类型,需要自定义.srv文件,修改好CMakeLists.txt文件和package.xml文件并重编译
- 编写发布方和订阅方的cpp文件,修改好CMakeLists.txt文件并重编译
- 分别启动发布方节点和订阅方节点,必须先启动服务端再启动客户端
2.自定义请求和响应的数据
2.1 std_msgs内置类型
- 内置类型与 C++ 和 Python 中的对应关系:
Primitive Type | C++ | Python |
---|---|---|
bool | uint8_t | bool |
int8 | int8_t | int |
uint8 | uint8_t | int |
int16 | int16_t | int |
uint16 | uint16_t | int |
int32 | uint32_t | int |
uint64 | uint64_t | long int |
float32 | float | float |
float64 | double | float |
string | std::string | str bytes |
time | ros::Time | rospy.Time |
duration | ros::Duration | rospy.Duration |
- 内置类型的数组与 C++ 和 Python 中的对应关系:
Primitive Type | C++ | Python |
---|---|---|
variable-length | std::vector | tuple |
fixed-length | boost::array<T, length>或std::vector | tuple |
2.2 编写.srv文件
示例如下:
#文件名AddInt.srv # 客户端请求时发送的两个数字 int32 num1 int32 num2 --- # 服务器响应发送的数据 int32 sum
- 中间的三横用以区分请求数据和响应数据
2.3 修改package.xml文件
- 查看是否存在如下编译依赖
<build_depend>message_generation</build_depend>
- 查看是否存在如下执行依赖
<exec_depend>message_generation</exec_depend>
2.4 修改CMakeLists.txt文件
2.4.1 修改find_package指令
# 需要加入 message_generation,必须有 std_msgs find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS roscpp rospy std_msgs message_generation )
2.4.2 添加add_message_files指令
## 配置 srv 源文件 add_service_files( FILES AddInt.srv )
2.4.3 添加generate_messages指令
generate_messages( DEPENDENCIES std_msgs )
其中,add_service_files指令必须要在generate_messages指令的前面,然后在工作空间目录编译即可。
2.5 查看头文件
经过以上几步,在${workspace}/devel/include/${package}/
目录下应该会出现头文件,如图:
- 如果没有出现,是无法进行接下来的步骤的。这时,只需要把
${workspace}/
目录下的build目录和devel目录全部删除,然后重新编译即可。
rm -rf build/ rm -rf devel/ catkin_make
3.编写cpp文件
3.1 功能包目录文件树
3.2 修改CMakeLists.txt文件
3.2.1 添加add_executable指令
add_executable(server src/server.cpp) add_executable(client src/client.cpp)
3.2.2 添加add_dependencies指令
add_dependencies(server ${PROJECT_NAME}_gencpp) add_dependencies(client ${PROJECT_NAME}_gencpp)
3.2.3 添加target_link_libraries指令
target_link_libraries(server ${catkin_LIBRARIES} ) target_link_libraries(client ${catkin_LIBRARIES} )
3.3 服务端cpp
示例如下:
/* 需求: 编写两个节点实现服务通信,客户端节点需要提交两个整数到服务器 服务器需要解析客户端提交的数据,相加后,将结果响应回客户端, 客户端再解析 服务器实现: 1.包含头文件 2.初始化 ROS 节点 3.创建 ROS 句柄 4.创建 服务 对象 5.回调函数处理请求并产生响应 6.由于请求有多个,需要调用 ros::spin() */ // 1.包含头文件 #include "ros/ros.h" #include "serve/AddInt.h" // bool 返回值由于标志是否处理成功 bool reponse(serve::AddInt::Request& req, serve::AddInt::Response& resp){ int num1 = req.num1; int num2 = req.num2; ROS_INFO("服务器接收到的请求数据为:num1 = %d, num2 = %d",num1, num2); //逻辑处理 if (num1 < 0 || num2 < 0) { ROS_ERROR("提交的数据异常:数据不可以为负数"); return false; } //如果没有异常,那么相加并将结果赋值给 resp resp.sum = num1 + num2; return true; } int main(int argc, char *argv[]) { //设置编码 setlocale(LC_ALL,""); // 2.初始化 ROS 节点 ros::init(argc,argv,"server"); // 3.创建 ROS 句柄 ros::NodeHandle nh; // 4.创建 服务 对象,回调函数的返回值必须是布尔类型 ros::ServiceServer server = nh.advertiseService("AddInt",reponse); ROS_INFO("服务已经启动...."); // 5.回调函数处理请求并产生响应 // 6.由于请求有多个,需要调用 ros::spin() ros::spin(); return 0; }
- 创建服务对象时的回调函数的返回值必须是布尔类型
3.4 客户端cpp
示例如下:
/* 需求: 编写两个节点实现服务通信,客户端节点需要提交两个整数到服务器 服务器需要解析客户端提交的数据,相加后,将结果响应回客户端, 客户端再解析 服务器实现: 1.包含头文件 2.初始化 ROS 节点 3.创建 ROS 句柄 4.创建 客户端 对象 5.请求服务,接收响应 */ // 1.包含头文件 #include "ros/ros.h" #include "serve/AddInt.h" int main(int argc, char *argv[]) { //设置编码 setlocale(LC_ALL,""); // 调用时动态传值,如果通过 launch 的 args 传参,需要传递的参数个数 +3 if (argc != 3) // if (argc != 5)//launch 传参(0-文件路径 1传入的参数 2传入的参数 3节点名称 4日志路径) { ROS_ERROR("请提交两个整数"); return 1; } // 2.初始化 ROS 节点 ros::init(argc,argv,"client"); // 3.创建 ROS 句柄 ros::NodeHandle nh; // 4.创建 客户端 对象 ros::ServiceClient client = nh.serviceClient<serve::AddInt>("AddInt"); //等待服务启动成功 //方式1 ros::service::waitForService("AddInt"); //方式2 // client.waitForExistence(); // 5.组织请求数据 serve::AddInt ai; ai.request.num1 = atoi(argv[1]); ai.request.num2 = atoi(argv[2]); // 6.发送请求,返回 bool 值,标记是否成功 bool flag = client.call(ai); // 7.处理响应 if (flag) { ROS_INFO("请求正常处理,响应结果:%d",ai.response.sum); } else { ROS_ERROR("请求处理失败...."); return 1; } return 0; }
4.效果
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