【ROS教程】服務通信

来源:https://www.cnblogs.com/UnderTurrets/p/18386484
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@目錄1.流程2.自定義請求和響應的數據2.1 std_msgs內置類型2.2 編寫.srv文件2.3 修改package.xml文件2.4 修改CMakeLists.txt文件2.4.1 修改find_package指令2.4.2 添加add_message_files指令2.4.3 添加gene ...


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目錄


1.流程

服務通信也是ROS中一種極其常用的通信模式,服務通信是基於請求響應模式的,是一種應答機制。也即: 一個節點A向另一個節點B發送請求,B接收處理請求並產生響應結果返回給A。在ROS中,實現服務通信只需要如下幾步:

  1. 確定客戶端發送的請求的數據類型和服務端響應的數據類型需要自定義.srv文件,修改好CMakeLists.txt文件和package.xml文件並重編譯
  2. 編寫發佈方和訂閱方的cpp文件,修改好CMakeLists.txt文件並重編譯
  3. 分別啟動發佈方節點和訂閱方節點,必須先啟動服務端再啟動客戶端

2.自定義請求和響應的數據

2.1 std_msgs內置類型

  • 內置類型與 C++ 和 Python 中的對應關係:
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
  • 內置類型的數組與 C++ 和 Python 中的對應關係:
Primitive Type C++ Python
variable-length std::vector tuple
fixed-length boost::array<T, length>或std::vector tuple

2.2 編寫.srv文件

示例如下:

#文件名AddInt.srv
# 客戶端請求時發送的兩個數字
int32 num1
int32 num2
---
# 伺服器響應發送的數據
int32 sum
  • 中間的三橫用以區分請求數據和響應數據

2.3 修改package.xml文件

  • 查看是否存在如下編譯依賴
<build_depend>message_generation</build_depend>
  • 查看是否存在如下執行依賴
<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,必須有 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指令必須要在generate_messages指令的前面,然後在工作空間目錄編譯即可。

2.5 查看頭文件

經過以上幾步,在${workspace}/devel/include/${package}/目錄下應該會出現頭文件,如圖:

在這裡插入圖片描述

  • 如果沒有出現,是無法進行接下來的步驟的。這時,只需要把${workspace}/目錄下的build目錄和devel目錄全部刪除,然後重新編譯即可。
rm -rf build/
rm -rf devel/
catkin_make

3.編寫cpp文件

3.1 功能包目錄文件樹

在這裡插入圖片描述

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)
target_link_libraries(server
        ${catkin_LIBRARIES}
        )
target_link_libraries(client
        ${catkin_LIBRARIES}
        )

3.3 服務端cpp

示例如下:

/*
    需求:
        編寫兩個節點實現服務通信,客戶端節點需要提交兩個整數到伺服器
        伺服器需要解析客戶端提交的數據,相加後,將結果響應回客戶端,
        客戶端再解析

    伺服器實現:
        1.包含頭文件
        2.初始化 ROS 節點
        3.創建 ROS 句柄
        4.創建 服務 對象
        5.回調函數處理請求並產生響應
        6.由於請求有多個,需要調用 ros::spin()

*/
// 1.包含頭文件
#include "ros/ros.h"
#include "serve/AddInt.h"

// bool 返回值由於標誌是否處理成功
bool reponse(serve::AddInt::Request& req,
           serve::AddInt::Response& resp){
    int num1 = req.num1;
    int num2 = req.num2;

    ROS_INFO("伺服器接收到的請求數據為:num1 = %d, num2 = %d",num1, num2);

    //邏輯處理
    if (num1 < 0 || num2 < 0)
    {
        ROS_ERROR("提交的數據異常:數據不可以為負數");
        return false;
    }

    //如果沒有異常,那麼相加並將結果賦值給 resp
    resp.sum = num1 + num2;
    return true;


}

int main(int argc, char *argv[])
{
    //設置編碼
    setlocale(LC_ALL,"");
    // 2.初始化 ROS 節點
    ros::init(argc,argv,"server");
    // 3.創建 ROS 句柄
    ros::NodeHandle nh;
    // 4.創建 服務 對象,回調函數的返回值必須是布爾類型
    ros::ServiceServer server = nh.advertiseService("AddInt",reponse);
    ROS_INFO("服務已經啟動....");
    //     5.回調函數處理請求並產生響應
    //     6.由於請求有多個,需要調用 ros::spin()
    ros::spin();
    return 0;
}
  • 創建服務對象時的回調函數的返回值必須是布爾類型

3.4 客戶端cpp

示例如下:

/*
    需求:
        編寫兩個節點實現服務通信,客戶端節點需要提交兩個整數到伺服器
        伺服器需要解析客戶端提交的數據,相加後,將結果響應回客戶端,
        客戶端再解析

    伺服器實現:
        1.包含頭文件
        2.初始化 ROS 節點
        3.創建 ROS 句柄
        4.創建 客戶端 對象
        5.請求服務,接收響應

*/
// 1.包含頭文件
#include "ros/ros.h"
#include "serve/AddInt.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    //設置編碼
    setlocale(LC_ALL,"");

    // 調用時動態傳值,如果通過 launch 的 args 傳參,需要傳遞的參數個數 +3
    if (argc != 3)
        // if (argc != 5)//launch 傳參(0-文件路徑 1傳入的參數 2傳入的參數 3節點名稱 4日誌路徑)
    {
        ROS_ERROR("請提交兩個整數");
        return 1;
    }


    // 2.初始化 ROS 節點
    ros::init(argc,argv,"client");
    // 3.創建 ROS 句柄
    ros::NodeHandle nh;
    // 4.創建 客戶端 對象
    ros::ServiceClient client = nh.serviceClient<serve::AddInt>("AddInt");
    //等待服務啟動成功
    //方式1
    ros::service::waitForService("AddInt");
    //方式2
    // client.waitForExistence();
    // 5.組織請求數據
    serve::AddInt ai;
    ai.request.num1 = atoi(argv[1]);
    ai.request.num2 = atoi(argv[2]);
    // 6.發送請求,返回 bool 值,標記是否成功
    bool flag = client.call(ai);
    // 7.處理響應
    if (flag)
    {
        ROS_INFO("請求正常處理,響應結果:%d",ai.response.sum);
    }
    else
    {
        ROS_ERROR("請求處理失敗....");
        return 1;
    }

    return 0;
}

4.效果

在這裡插入圖片描述

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