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ROS节点通信(一)消息发布和订阅

时间:2021-06-15 17:57:06      阅读:0      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:初始   alt   缓冲区   nod   stream   core   ble   工作空间   topic   

1、说明

编写完ROS的hello world程序后,基本可以了解ROS的功能包开发的流程,现在再编写一个节点通信的测试代码,使用 topic 模式,即发布-订阅者模式,且传递的消息是自定义类型

上代码

2、创建工作空间

该例不再创建新的工作空间,和hello world示例共用一个

3、创建功能包

cd src
catkin_create_pkg test_topic message_generation std_msgs roscpp

这里在创建功能包的时候,顺带把需要依赖的库也加进去了,好处就是,会默认把依赖库添加到 CMakeLists.txt 和 package.xml 中,而在 hello world 例子中,是手动添加的

message_generation 会根据自定义类型的描述文件生成代码

std_msgs 是ROS的字符串类

这个功能包的名称就是 test_topic

4、编写自定义传输类型文件

cd test_topic
mkdir msg && cd msg
touch MessageDefine.msg

编辑 MessageDefine.msg 文件,内容如下:

time stamp
int32 data
string speak

这里有三种类型,time 会生成ROS的Time类,这里不做详细说明

5、编写源代码

cd ../src

依照惯例,代码还是放在src目录下

5.1、编写发布者代码

新增文件 test_publisher.cpp,代码如下:

#include <ros/ros.h>
#include <test_topic/MessageDefine.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    //初始化发布者节点名称
    ros::init(argc, argv, "topic_publisher");
    //声明节点句柄与ROS系统进行通讯
    ros::NodeHandle nh;               
    //声明发布者,创建一个使用test_topic功能包MessageDefine消息文件的发布者
    //ros_tutorial_pub,话题名称是ros_message,消息发布者队列设置为100,如果消息发送太快,缓冲区的消息大于100,则会丢弃队列头
    ros::Publisher ros_tutorial_pub = nh.advertise<test_topic::MessageDefine>("ros_message", 100);
    //设定循环周期0.25HZ,4秒,需要配合sleep方法使用
    ros::Rate loop_rate(0.25);
    test_topic::MessageDefine msg; //声明一个消息
    int count = 0;
    std::stringstream talk;
    while (ros::ok())
    {
        //给MessageDefine.msg文件中的消息变量赋值
        msg.stamp = ros::Time::now();
        msg.data = count;
        msg.speak = "hello world, number: " + std::to_string(count);
        ROS_INFO("send stamp second = %d", msg.stamp.sec); //显示消息
        ROS_INFO("send data = %d", msg.data);
        ROS_INFO("%s", msg.speak.c_str());
        ros_tutorial_pub.publish(msg); //发布显示的消息
        ros::spinOnce();               //循环等待订阅节点的所有回调函数
        loop_rate.sleep();             //按设定值循环
        ++count;
    }
    return 0;
}

这里的 ros_message 是topic名称

5.2、编写订阅者代码

ros_message新增 test_subscriber.cpp,代码如下:

#include <ros/ros.h>
#include <test_topic/MessageDefine.h>

//回调函数
void messageCallback(const test_topic::MessageDefine::ConstPtr &msg)
{
    ROS_INFO("recieve stamp second = %d", msg->stamp.sec);
    ROS_INFO("recieve data = %d", msg->data);
    ROS_INFO("receive str:[%s]", msg->speak.c_str());
}
int main(int argc, char **argv)
{
    ros::init(argc, argv, "topic_subscriber"); //初始化订阅者节点
    ros::NodeHandle nh;
    //声明订阅者,创建一个使用test_topic功能包MessageDefine消息文件的订阅者
    //ros_tutorial_sub,订阅的话题名称是ros_message,消息接收者队列设置为100,如果消息处理太慢,缓冲区的消息数量大于100,则丢弃队列头部的消息
    ros::Subscriber ros_tutorial_sub = nh.subscribe<test_topic::MessageDefine>("ros_message", 100, messageCallback);
    ros::spin(); //调用后台,等待接收消息
    return 0;
}

ros::spin() 让程序进入自循环的挂起状态,让程序以最好的效率接收并执行回调

当有消息达到 ros_message 时,执行一次回调函数

6、编译

修改编译配置

因为创建功能包的时候,显示地指定了依赖,这些依赖会自动写进 CMakeLists.txt 和 package.xml 文件中,CMakeLists.txt 需要简单修改,package.xml文件无需改动

CMakeLists.txt 文件如下

cmake_minimum_required(VERSION 3.0.2)
project(test_topic)

add_compile_options(-std=c++11)

#依赖库,创建包的时候添加了依赖,这里自动生成
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  message_generation
  roscpp
  std_msgs
)

#添加自定义类型文件,这里自动生成的代码中注释说在msg文件夹下
## Generate messages in the ‘msg‘ folder
add_message_files(
  FILES
  MessageDefine.msg
)
generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
)
catkin_package(
 LIBRARIES test_topic
 CATKIN_DEPENDS roscpp std_msgs
)

include_directories(
  ${catkin_INCLUDE_DIRS}
)

#以下内容需要手动添加修改
add_executable(${PROJECT_NAME}_publisher_node src/test_publisher.cpp)
target_link_libraries(${PROJECT_NAME}_publisher_node  ${catkin_LIBRARIES})

add_executable(${PROJECT_NAME}_subscriber_node src/test_subscriber.cpp)
target_link_libraries(${PROJECT_NAME}_subscriber_node  ${catkin_LIBRARIES})

编译指定包

catkin_make -DCATKIN_WHITELIST_PACKAGES="test_topic"

7、启动运行

该例的包名为 test_topic,连个节点名是 test_topic_publisher_nodetest_topic_subscriber_node

先启动节点管理器

roscore

启动发布者节点

cd ~/project/catkin_ws
source devel/setup.bash
rosrun test_topic test_topic_publisher_node

启动订阅者节点

cd ~/project/catkin_ws
source devel/setup.bash
rosrun test_topic test_topic_subscriber_node

查看效果,发布者每隔一段时间发送数据,订阅者接收到数据,打印出来

8、查看ROS网络结构图

rqt_graph

结构图如下:

技术图片

ROS节点通信(一)消息发布和订阅

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原文地址:https://www.cnblogs.com/sherlock-lin/p/14883526.html

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