3 话题通信-API的使用

news2024/11/15 13:53:29

目录

（一）常用API

1 初始化

1.1 初始化函数(c++)

（1）函数一般表达式：

（2）使用

 （3）举例（c++）

案例1：argc与argv使用

要求

cmakelists.txt配置

代码

效果图

案例2：options的使用

要求

cmakelists.txt配置

代码

效果图

1.2 初始化函数（python）

（1）一般表达式

（2）使用

（3）举例

 案例1：argc与argv使用

要求

配置

代码

效果图

 案例2：options的使用

要求

配置

代码

效果图

2 话题与服务相关对象

2.1 基于（c++）

2.1.1 发布对象

（1）简介

（2）举例

案例1：有无latch

2.1.2 订阅对象

2.1.3 服务对象

2.1.4 客户端对象

2.2 基于python

2.2.1 发布对象

（1）一般形式

（2）举例

案例1：有无latch

3 回旋函数

3.1 基于C++

（1）spinonce（）

（2）spin（）

（3）比较

（4）举例

案例1：回旋函数spin（）

案例2：回旋spinonce（）

3.2 基于Python

4 时间

4.1 基于C++

（1）时刻

（2）持续时间

（3）持续时间与时刻运算

（4）设置运行频率

（5）定时器

（6）举例

案例1

4.2 基于python

（1）时刻

（2）持续时间

（3）持续时间与时刻运算

（4）置运行频率

（5）定时器

（6）举例

案例1

5 其他函数

5.1 基于C++

（1）节点状态判断

（2）节点关闭函数

（3）日志函数

（4）举例

案例1

5.2 基于python

（1）节点状态判断

（2）节点关闭函数

（3）日志函数

（4）举例

案例1

（一）常用API

1 初始化

1.1 初始化函数(c++)

（1）函数一般表达式：
 ros::init(argc,argv,"talker",ros::init_options::AnonymousName);

//void init(const M_string& remappings, const std::string& name, uint32_t options = 0);
/*
作用：ROS初始化函数

         参数：
            1.argc                  ---  封装实参个数（n+1）
            2.argv                  ---  封装参数的数组
            3.name               ---  为节点命名（唯一性）
            4.options           ---  节点启动选项

                返回值：void

*/
（2）使用
1. argc 与 argv 的使用
                如果按照ROS中的特定格式传入实参，那么ROS可以加以使用，比如设置全局参数，给节点命名
2. options 的使用
                节点命名要保证唯一，会导致一个问题：同一节点不能重复启动
           结果：ROS中当有重名节点启动时，之前的节点会被关闭
           需求：特定场景下，需要一个节点多次启动且能正常运行，怎么办？
           解法：设置启动项ros::init_options::AnonymousName
ros::init(argc,argv,"talker",ros::init_options::AnonymousName);
//当创建ROS节点时，会在用户自定义的节点名称后加随机数，从而避免重名问题
 （3）举例（c++）
案例1：argc与argv使用
要求

        按照ROS中的特定格式传入实参，设置全局参数，给节点命名

cmakelists.txt配置
  • cmakelists.txt配置
add_executable(demo01_api_pub src/demo01_api_pub.cpp)

target_link_libraries(demo01_api_pub
  ${catkin_LIBRARIES}
)
代码
#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h" //普通文本类型的消息
#include <sstream>

int main(int argc, char  *argv[])
{   
    setlocale(LC_ALL,"");
    ros::init(argc,argv,"talker");    //实例化 ROS 句柄
    ros::NodeHandle nh;    //该类封装了 ROS 中的一些常用功能
    ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("chatter",10,true);
    std_msgs::String msg;
    // msg.data = "你好啊！！！";
    std::string msg_front = "Hello 你好！"; //消息前缀
    int count = 0;     //消息计数器
    ros::Rate r(10);    //逻辑(一秒10次)
    ros::Duration(3).sleep();        //设置循环，循环中发布数据

    while (ros::ok())        //节点不死
    {
       count++;
        std::stringstream ss;       //使用 stringstream 拼接字符串与编号
        ss << msg_front << count;
        msg.data = ss.str();

         if (count<=10)
         {
            pub.publish(msg);    //发布消息
            ROS_INFO("发送的消息:%s",msg.data.c_str());
        }
        r.sleep();
        ros::spinOnce();
    }
    return 0;
}
效果图

案例2：options的使用
要求

        按照ROS中的特定格式传入实参，设置全局参数，给节点命名，即可以重复调用同一个节点

cmakelists.txt配置
add_executable(demo01_api_pub src/demo01_api_pub.cpp)

target_link_libraries(demo01_api_pub
  ${catkin_LIBRARIES}
)
代码
#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h" //普通文本类型的消息
#include <sstream>

int main(int argc, char  *argv[])
{   
    setlocale(LC_ALL,"");
    ros::init(argc,argv,"talker",ros::init_options::AnonymousName);    //实例化 ROS 句柄
    ros::NodeHandle nh;    //该类封装了 ROS 中的一些常用功能
    ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("chatter",10,true);
    std_msgs::String msg;
    // msg.data = "你好啊！！！";
    std::string msg_front = "Hello 你好！"; //消息前缀
    int count = 0;     //消息计数器
    ros::Rate r(10);    //逻辑(一秒10次)
    ros::Duration(3).sleep();        //设置循环，循环中发布数据

    while (ros::ok())        //节点不死
    {
       count++;
        std::stringstream ss;       //使用 stringstream 拼接字符串与编号
        ss << msg_front << count;
        msg.data = ss.str();

         if (count<=10)
         {
            pub.publish(msg);    //发布消息
            ROS_INFO("发送的消息:%s",msg.data.c_str());
        }
        r.sleep();
        ros::spinOnce();
    }
    return 0;
}
效果图

1.2 初始化函数（python）

（1）一般表达式
def init_node(name, argv=None, anonymous=False, log_level=None, disable_rostime=False, disable_rosout=False, disable_signals=False, xmlrpc_port=0, tcpros_port=0):            

作用:   ROS初始化
参数：
        name: 节点名称，必须保证节点名称唯一，节点名称中不能使用命名空间(不能包含 '/')
        argv=None       ---- 封装节点调用时传递参数
        anonymous=False    --- bool 可以为节点名称生成随即后缀，可以解决重名问题
            
  
    # rospy.init_node("api_listener_p",True)    //不可以简写
    rospy.init_node("api_listener_p",anonymous=True)
（2）使用
使用：
     1.argc使用
        可以按照ROS中指定的语法格式传参,ROS可以解析并加以使用
     2.anonymous使用
        可以设置值为True,节点名称可以后缀随机数
（3）举例
 案例1：argc与argv使用
要求

        按照ROS中的特定格式传入实参，设置全局参数，给节点命名

配置
  • cmakelists.txt配置
catkin_install_python(PROGRAMS
  scripts/demo01_api_pub_p.py
  DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)
代码
#! /usr/bin/env python
# coding=UTF-8
 
import rospy
from std_msgs.msg import String

if __name__ == "__main__":
    rospy.init_node("api_listener_p")
    pub = rospy.Publisher("fang",String,queue_size=10)
    msg = String()  #创建 msg 对象
    msg_front = "hello"
    count = 0  #计数器 
    # 设置循环频率
    rate = rospy.Rate(1)
    while not rospy.is_shutdown():
        count += 1
        if count  <= 10:
            msg.data = msg_front + str(count)  #拼接字符串
            pub.publish(msg)
            rospy.loginfo("写出的数据:%s",msg.data)
        rate.sleep()
效果图

 案例2：options的使用
要求

        按照ROS中的特定格式传入实参，设置全局参数，给节点命名，即可以重复调用同一个节点

配置
  • cmakelists.txt配置
catkin_install_python(PROGRAMS
  scripts/demo01_api_pub_p.py
  DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)
代码
#! /usr/bin/env python
# coding=UTF-8
 
import rospy
from std_msgs.msg import String

if __name__ == "__main__":
    rospy.init_node("api_listener_p",anonymous=True)
    pub = rospy.Publisher("fang",String,queue_size=10)
    msg = String()  #创建 msg 对象
    msg_front = "hello"
    count = 0  #计数器 
    # 设置循环频率
    rate = rospy.Rate(1)
    while not rospy.is_shutdown():
        count += 1
        if count  <= 10:
            msg.data = msg_front + str(count)  #拼接字符串
            pub.publish(msg)
            rospy.loginfo("写出的数据:%s",msg.data)
        rate.sleep()
效果图

2 话题与服务相关对象

2.1 基于（c++）

        在 roscpp 中，话题和服务的相关对象一般由 NodeHandle 创建。NodeHandle有一个重要作用是可以用于设置命名空间

2.1.1 发布对象
（1）简介
   
/*
作用：创建发布者对象

模板：被发布的消息的类型
参数：
    1.话题名称
    2.队列长度
    3.latch(可选)   如果设置为true，他会保存发布方的最后一道消息，并且新的订阅对象连接到发布方时，发布方会将这条信息发给订阅者
使用：
    1.latch 设置为true的作用？
以静态地图发布为例，
    方案1：可以使用固定频率发布地图数据，但是效率低
    方案2：可以将地图发表对象的latch设置为true,并且发布方只发送一次数据，每当订阅者连接时，将地图数据发送给订阅者（只发送一次）
   
*/

 ros::NodeHandle nh;//该类封装了 ROS 中的一些常用功能
 ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("chatter",10,true);
（2）举例
案例1：有无latch

要求

        查看有无latch情况

cmakelists.txt配置

add_executable(demo01_api_pub src/demo01_api_pub.cpp)
add_executable(demo01_api_sub src/demo01_api_sub.cpp)

target_link_libraries(demo01_api_pub
  ${catkin_LIBRARIES}
)

target_link_libraries(demo01_api_sub
  ${catkin_LIBRARIES}
)

发布方代码

#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h" //普通文本类型的消息
#include <sstream>

int main(int argc, char  *argv[])
{   
    setlocale(LC_ALL,"");
    ros::init(argc,argv,"talker",ros::init_options::AnonymousName);    //实例化 ROS 句柄
    ros::NodeHandle nh;    //该类封装了 ROS 中的一些常用功能
    ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("chatter",10,true);//latch=true
    //ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("chatter",10,true);latch=false
    std_msgs::String msg;
    // msg.data = "你好啊！！！";
    std::string msg_front = "Hello 你好！"; //消息前缀
    int count = 0;     //消息计数器
    ros::Rate r(10);    //逻辑(一秒10次)
    ros::Duration(3).sleep();        //设置循环，循环中发布数据

    while (ros::ok())        //节点不死
    {
       count++;
        std::stringstream ss;       //使用 stringstream 拼接字符串与编号
        ss << msg_front << count;
        msg.data = ss.str();

         if (count<=10)
         {
            pub.publish(msg);    //发布消息
            ROS_INFO("发送的消息:%s",msg.data.c_str());
        }
        r.sleep();
        ros::spinOnce();
    }
    return 0;
}

订阅方代码

/*
    需求: 实现基本的话题通信，一方发布数据，一方接收数据，
         实现的关键点:
         1.发送方
         2.接收方
         3.数据(此处为普通文本)


    消息订阅方:
        订阅话题并打印接收到的消息

    实现流程:
        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

*/
// 1.包含头文件 
#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"

void doMsg(const std_msgs::String::ConstPtr& msg_p){
    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,"listener");
    //3.实例化 ROS 句柄
    ros::NodeHandle nh;

    //4.实例化 订阅者 对象
    ros::Subscriber sub = nh.subscribe<std_msgs::String>("chatter",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;
}

效果图

发布方latch=true

发布方latch=false

2.1.2 订阅

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