ROS话题通信的理论查阅ROS话题通信流程理论

在ROS话题通信机制实现中，ROS master 不需要实现，且连接的建立也已经被封装了，需要关注的关键点有三个：

• 发布方(二狗子)
• 订阅方(翠花)
• 数据(此处为普通文本)

创建ROS工程

创建一个ROS工程包括以下几个步骤：

• 创建一个topic_ws的ROS工作空间
• 启动VScode
• VScode 编译ROS
• 创建ROS功能包

详细操作可以查阅VScode创建ROS项目 ROS集成开发环境

发布方(二狗子)

• 基本流程

  • 1.包含头文件
  • 2.初始化 ROS 节点：命名(唯一)
  • 3.实例化 ROS 句柄
  • 4.实例化 发布者 对象
  • 5.组织被发布的数据，并编写逻辑发布数据

• 代码实现

  #include "ros/ros.h"
  #include "std_msgs/String.h"
  #include "sstream"
  
  /*
      1.包含头文件 
      2.初始化 ROS 节点:命名(唯一)
      3.实例化 ROS 句柄
      4.实例化 发布者 对象
      5.组织被发布的数据，并编写逻辑发布数据
  
  */
  
  
  int main(int argc, char  *argv[])
  {   
      //设置编码
      setlocale(LC_ALL,"");
  
      //2.初始化 ROS 节点:命名(唯一)
      // 参数1和参数2 后期为节点传值会使用
      // 参数3 是节点名称，是一个标识符，需要保证运行后，在 ROS 网络拓扑中唯一
      ros::init(argc,argv,"erGouzi");
      //3.实例化 ROS 句柄
      ros::NodeHandle nh;//该类封装了 ROS 中的一些常用功能
  
      //4.实例化 发布者 对象
      //泛型: 发布的消息类型
      //参数1: 要发布到的话题
      //参数2: 队列中最大保存的消息数，超出此阀值时，先进的先销毁(时间早的先销毁)
      ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("fang",10);
  
      //5.组织被发布的数据，并编写逻辑发布数据
      //数据(动态组织)
      std_msgs::String msg;
      // msg.data = "你好啊！！！";
      int count = 0; //消息计数器
  
      //逻辑(一秒1次)
      ros::Rate rate(1);
  
      //节点不死，就一直循环
      while (ros::ok())
      {
          //使用 stringstream 拼接字符串与编号
          std::stringstream ss;
          ss << "Hello 你好！ --> " << count;
          msg.data = ss.str();
          //发布消息
          pub.publish(msg);
          //加入调试，打印发送的消息
          ROS_INFO("发送的消息:%s",msg.data.c_str());
  
          //根据前面制定的发送贫频率自动休眠 休眠时间 = 1/频率；
          rate.sleep();
  
          count++;//循环结束前，让 count 自增
          //暂无应用
          ros::spinOnce();
      }
  
  
      return 0;
  }
  

• 验证是否有问题

  • 编辑配置文件
    修改 plumbing_pub_sub 功能包下的CMakeLists.txt，找到add_executable和target_link_libraries，修改成如图所示
    
  • 按快捷键 ctrl + shift + B 编译
  • 开启一个Terminal，运行 roscore 命令；再开启一个新的Terminal，运行source ./devel/setup.bash rosrun plumbing_pub_sub demo_pub_c ；再开启一个Terminal，运行rostopic echo fang，查看订阅数据
    

订阅方(翠花)

• 基本流程

  • 1.包含头文件
  • 2.初始化 ROS 节点:命名(唯一)
  • 3.实例化 ROS 句柄
  • 4.实例化 订阅者 对象
  • 5.处理订阅的消息(回调函数)
  • 6.设置循环调用回调函数

• 代码实现

  // 1.包含头文件 
  #include "ros/ros.h"
  #include "std_msgs/String.h"
  
  
  /*
      1.包含头文件 
      2.初始化 ROS 节点:命名(唯一)
      3.实例化 ROS 句柄
      4.实例化 订阅者 对象
      5.处理订阅的消息(回调函数)
      6.设置循环调用回调函数
  */
  
  
  void doMsg(const std_msgs::String::ConstPtr& msg_p)
  {
      //通过msg获取并操作订阅到的数据
      ROS_INFO("我听见:%s",msg_p->data.c_str());
      // ROS_INFO("我听见:%s",(*msg_p).data.c_str());
  }
  
  
  int main(int argc, char  *argv[])
  {
      setlocale(LC_ALL,"");
      //2.初始化 ROS 节点:命名(唯一)
      ros::init(argc,argv,"cuiHua");
      //3.实例化 ROS 句柄
      ros::NodeHandle nh;
  
      //4.实例化 订阅者 对象
      //参数1: 要发布到的话题
      //参数2: 队列中最大保存的消息数，超出此阀值时，先进的先销毁(时间早的先销毁)
      ros::Subscriber sub = nh.subscribe<std_msgs::String>("fang",10,doMsg);
      //5.处理订阅的消息(回调函数)
  
      //6.设置循环调用回调函数
      ros::spin();//循环读取接收的数据，并调用回调函数处理
  
      return 0;
  }
  

发布方的订阅方声明的话题必须一直，案例中的话题是 fang

编辑配置文件

修改 plumbing_pub_sub 功能包下的CMakeLists.txt，找到add_executable和target_link_libraries，修改成如图所示，

编译并执行

• 编译代码
  按快捷键 ctrl + shift + B 编译
  

• 执行代码

  • 1.启动 roscore;
    开启一个Terminal，启动 roscore
    

  • 2.启动发布节点;
    开启一个新的Terminal

    cd topic_ws/
    source ./devel/setup.bash 
    rosrun plumbing_pub_sub demo_pub_c 
    

    

  • 3.启动订阅节点。

    cd topic_ws/
    source ./devel/setup.bash 
    rosrun plumbing_pub_sub demo_sub_c 
    
    

    

注意

订阅的第一条数据丢失

• 原因：
  发送第一条数据时， publisher 还未在 roscore 注册完毕，但是数据已经再发送
• 解决方法:
  注册后，加入休眠 ros::Duration(3.0).sleep(); 延迟第一条数据的发送。