ROS2机器人编程简述humble-第二章-Publishing and Subscribing .3.2

ROS2机器人编程简述humble-第二章-Controlling the Iterative Execution .3.1

官方示例pub和sub使用std_msgs/msg/string.hpp，数据类型std_msgs::msg::String。

这本书中使用是std_msgs/msg/int32.hpp，数据类型：std_msgs::msg::Int32。

对于机器人系统而言，实际情况下pub/sub对应于传感器数据的发布和接收。

比如激光/图像等。

ros2案例通常都用类来实现各种功能，需要具备现代C++基础。

具体参考：

蓝桥ROS机器人之现代C++学习笔记支持C++17（已完成）

推荐掌握C++17/20之后，也就是在此基础上开启ROS2的学习之路。

不推荐如下方式：

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "std_msgs/msg/int32.hpp"

using namespace std::chrono_literals;

int main(int argc, char * argv[])
{
  rclcpp::init(argc, argv);

  auto node = rclcpp::Node::make_shared("publisher_node");
  auto publisher = node->create_publisher<std_msgs::msg::Int32>(
    "int_topic", 10);

  std_msgs::msg::Int32 message;
  message.data = 0;

  rclcpp::Rate loop_rate(500ms);
  while (rclcpp::ok()) {
    message.data += 1;
    publisher->publish(message);

    rclcpp::spin_some(node);
    loop_rate.sleep();
  }

  rclcpp::shutdown();
  return 0;
}

std_msgs::msg::Int32推荐如下

pub发布：

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"

#include "std_msgs/msg/int32.hpp"

using namespace std::chrono_literals;
using std::placeholders::_1;

class PublisherNode : public rclcpp::Node
{
public:
  PublisherNode()
  : Node("publisher_node")
  {
    publisher_ = create_publisher<std_msgs::msg::Int32>("int_topic", 10);
    timer_ = create_wall_timer(
      500ms, std::bind(&PublisherNode::timer_callback, this));
  }

  void timer_callback()
  {
    message_.data += 1;
    publisher_->publish(message_);
  }

private:
  rclcpp::Publisher<std_msgs::msg::Int32>::SharedPtr publisher_;
  rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_;
  std_msgs::msg::Int32 message_;
};

int main(int argc, char * argv[])
{
  rclcpp::init(argc, argv);

  auto node = std::make_shared<PublisherNode>();

  rclcpp::spin(node);

  rclcpp::shutdown();
  return 0;
}

String

#include <chrono>
#include <functional>
#include <memory>
#include <string>

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "std_msgs/msg/string.hpp"

using namespace std::chrono_literals;

/* This example creates a subclass of Node and uses std::bind() to register a
* member function as a callback from the timer. */

class MinimalPublisher : public rclcpp::Node
{
  public:
    MinimalPublisher()
    : Node("minimal_publisher"), count_(0)
    {
      publisher_ = this->create_publisher<std_msgs::msg::String>("topic", 10);
      timer_ = this->create_wall_timer(
      500ms, std::bind(&MinimalPublisher::timer_callback, this));
    }

  private:
    void timer_callback()
    {
      auto message = std_msgs::msg::String();
      message.data = "Hello, world! " + std::to_string(count_++);
      RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "Publishing: '%s'", message.data.c_str());
      publisher_->publish(message);
    }
    rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_;
    rclcpp::Publisher<std_msgs::msg::String>::SharedPtr publisher_;
    size_t count_;
};

int main(int argc, char * argv[])
{
  rclcpp::init(argc, argv);
  rclcpp::spin(std::make_shared<MinimalPublisher>());
  rclcpp::shutdown();
  return 0;
}

sub接收：

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "std_msgs/msg/int32.hpp"

using std::placeholders::_1;

class SubscriberNode : public rclcpp::Node
{
public:
  SubscriberNode()
  : Node("subscriber_node")
  {
    subscriber_ = create_subscription<std_msgs::msg::Int32>(
      "int_topic", 10,
      std::bind(&SubscriberNode::callback, this, _1));
  }

  void callback(const std_msgs::msg::Int32::SharedPtr msg)
  {
    RCLCPP_INFO(get_logger(), "Hello %d", msg->data);
  }

private:
  rclcpp::Subscription<std_msgs::msg::Int32>::SharedPtr subscriber_;
};

int main(int argc, char * argv[])
{
  rclcpp::init(argc, argv);

  auto node = std::make_shared<SubscriberNode>();

  rclcpp::spin(node);

  rclcpp::shutdown();
  return 0;
}

String

#include <memory>

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "std_msgs/msg/string.hpp"
using std::placeholders::_1;

class MinimalSubscriber : public rclcpp::Node
{
  public:
    MinimalSubscriber()
    : Node("minimal_subscriber")
    {
      subscription_ = this->create_subscription<std_msgs::msg::String>(
      "topic", 10, std::bind(&MinimalSubscriber::topic_callback, this, _1));
    }

  private:
    void topic_callback(const std_msgs::msg::String & msg) const
    {
      RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "I heard: '%s'", msg.data.c_str());
    }
    rclcpp::Subscription<std_msgs::msg::String>::SharedPtr subscription_;
};

int main(int argc, char * argv[])
{
  rclcpp::init(argc, argv);
  rclcpp::spin(std::make_shared<MinimalSubscriber>());
  rclcpp::shutdown();
  return 0;
}

注意，代码的区别。

另一个重点！！！

rclcpp::QoS

pub和sub的QoS要匹配！

ROS 2提供了多种服务质量（QoS）策略，允许调整节点之间的通信。使用正确的服务质量策略集，ROS 2可以像TCP一样可靠，也可以像UDP一样尽最大努力，其间有许多可能的状态。与ROS 1不同，ROS 1主要只支持TCP，ROS 2受益于底层DDS传输在有损无线网络环境中的灵活性，在这种环境中，“尽力而为”策略更为合适，或者在实时计算系统中，需要正确的服务质量配置文件来满足截止日期。

一组QoS“策略”组合起来形成一个QoS“配置文件”。考虑到为给定场景选择正确的QoS策略的复杂性，ROS 2为常见用例（例如传感器数据）提供了一组预定义的QoS配置文件。同时，开发人员可以灵活地控制QoS配置文件的特定策略。

可以为发布者、订阅、服务服务器和客户端指定QoS配置文件。QoS配置文件可以独立地应用于上述实体的每个实例，但是如果使用不同的配置文件，则它们可能不兼容，从而阻止消息的传递。

QoS兼容性

注意：本节涉及发布者和订阅，但内容同样适用于服务器和客户端。

可以独立地为发布者和订阅配置QoS配置文件。只有当发布者和订阅之间具有兼容的QoS配置文件时，才会建立该对之间的连接。

QoS配置文件兼容性是基于“请求与提供”模型确定的。订阅请求的QoS配置文件是它愿意接受的“最低质量”，而发布者提供的QoS配置是它能够提供的“最高质量”。仅当所请求的QoS配置文件的每个策略不比所提供的QoS配置的每个策略更严格时，才进行连接。多个订阅可以同时连接到单个发布者，即使它们请求的QoS配置文件不同。发布者与订阅之间的兼容性不受其他发布者和订阅的影响。

下表显示了不同策略设置的兼容性及其结果：

可靠性QoS策略的兼容性：