ROS入门（四）：ROS通信编程（服务编程）

参考：《ROS机器人开发实践》
注：在 catkin_ws 工作空间下的功能包 learning_communication 下继续实现通信编程

一、服务通讯模型

二、服务编程实现

注：实现加法listener发布两个数给talker，talker相加后给listener

1、服务编程流程：

1、创建服务器;
2、创建客户端;
3、添加编译选项;
4、运行可执行文件;

2、自定义服务文件srv

a、在learning_communication下创建srv目录，在srv目录下创建AddTwoInts.srv文件

int64 a
int64 b
---
int64 sum

b、在package.xml中添加功能包依赖

  <build_depend>message_generation</build_depend>
  <exec_depend>message_runtime</exec_depend>

c、在CMakeLists.txt中添加编译选项

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  roscpp
  rospy
  std_msgs
  message_generation
  )

catkin_package(
#  INCLUDE_DIRS include
#  LIBRARIES learning_communication
  CATKIN_DEPENDS roscpp rospy std_msgs message_runtime
#  DEPENDS system_lib
)

add_service_files(FILES AddTwoInts.srv)
generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)

d、编译
在 catkin_ws 工作空间下生成可执行文件：

catkin_make

3、创建服务器

a、在如下目录下创建server.cpp文件：

b、server.cpp文件代码如下：

/*
AddTwoInts Server
*/

#include "ros/ros.h"
#include "learning_communication/AddTwoInts.h"

//service回调函数，输入参数req，输出参数res
bool add(learning_communication::AddTwoInts::Request  &req,
         learning_communication::AddTwoInts::Response &res)
{
  //将输入参数中的请求数据相加，结果放到应答变量中
  res.sum = req.a + req.b;
  ROS_INFO("request: x=%ld, y=%ld", (long int)req.a, (long int)req.b);
  ROS_INFO("sending back response: [%ld]", (long int)res.sum);

  return true;
}

int main(int argc, char **argv)
{
  //ROS节点初始化
  ros::init(argc, argv, "add_two_ints_server");
  
  //创建节点句柄
  ros::NodeHandle n;

  //创建一个名为add_two_ints的server，注册回调函数add()
  ros::ServiceServer service = n.advertiseService("add_two_ints", add);

  //循环等待回调函数
  ROS_INFO("Ready to add two ints.");
  ros::spin();

  return 0;
}

c、实现逻辑
（1）初始化ROS节点；
（2）创建Server实例；
（3）循环等待服务请求，进入回调函数；
（4）在回调函数中完成服务功能的处理，并反馈应答数据；

4、创建客户端

a、在如下目录下创建client.cpp文件：

b、client.cpp文件代码如下：

/*
AddTwoInts Client
*/

#include <cstdlib>
#include "ros/ros.h"
#include "learning_communication/AddTwoInts.h"


int main(int argc, char **argv)
{
  //Ros节点初始化
  ros::init(argc, argv, "add_two_ints_client");
  
  //从终端命令行获取两个加数
  if (argc != 3)
  {
    ROS_INFO("usage: add_two_ints_client X Y");
    return 1;
  }

  //创建节点句柄
  ros::NodeHandle n;

  //创建一个client，请求add_two_int service，service消息类型是learning_communication::AddTwoInts
  ros::ServiceClient client = n.serviceClient<learning_communication::AddTwoInts>("add_two_ints");

  //创建learning_communication::AddTwoInts类型的service消息
  learning_communication::AddTwoInts srv;
  srv.request.a = atoll(argv[1]);
  srv.request.b = atoll(argv[2]);

  //发布service请求，等待加法运算的应答结果
  if (client.call(srv))
  {
    ROS_INFO("Sum: %ld", (long int)srv.response.sum);
  }
  else
  {
    ROS_ERROR("Failed to call service add_two_ints");
    return 1;
  }

  return 0;
}

c、实现逻辑
（1）初始化ROS节点；
（2）创建Client实例；
（3）发布服务请求数据；
（4）等待Server处理后的应答结果；

5、添加编译选项

编译方法

在 CMakeLists.txt 文件中进行编译代码：

（1）设置需要编译的代码和生成的可执行文件；
（2）设置链接库；
（3）设置依赖；

具体操作

打开learning_communication功能包中的 CMakeLists.txt 文件，添加如下代码：

add_executable(server src/server.cpp)
target_link_libraries(server ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(server ${PROJRCT_NAME}_gencpp)

add_executable(client src/client.cpp)
target_link_libraries(client ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(client ${PROJRCT_NAME}_gencpp)

生成

在 catkin_ws 工作空间下生成可执行文件：

catkin_make

6、运行可执行文件

注意每次打开新终端添加环境变量：（需要手动添加的话）

source ~/test/catkin_ws/devel/setup.bash

a、请ROS Master
新打开终端：

roscore

b、启动server
新打开终端：

rosrun learning_communication server

c、启动client
新打开终端：

rosrun learning_communication client 3 4