话题模型

下图源自于古月《ROS入门21讲》

以上两节所使用的话题消息都是ROS内定义好的，本次我们将自定义一个新的消息类型，来进行话题通信。ROS Master管理订阅者和发布者两个节点，我们新建learning_topic::Person类型的消息，通过话题/person_info在两个节点之间进行通信。

自定义话题消息

定义msg文件

Person.msg

string name
uint8 sex
uint8 age

uint8 unknown = 0
uint8 male = 1
uint8 female = 2

msg是语言无关的，在编译时会动态的转换成相应的数据类型，因此需要添加编译选项。

在CMakeLists.txt添加编译选项

find_package(... message_generation)
add_message_files(FILES Person.msg)
generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)
catkin_package(...cmessage_runtime)

在package.xml中添加功能包依赖

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

编译依赖和运行依赖

编译生成语言相关文件

创建发布者代码(C++)

/**
 * 该例程将发布/person_info话题，自定义消息类型learning_topic::Person
 */
 
#include <ros/ros.h>
#include "learning_topic/Person.h"

int main(int argc, char **argv)
{
    
    
    // ROS节点初始化
    ros::init(argc, argv, "person_publisher");

    // 创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;

    // 创建一个Publisher，发布名为/person_info的topic，消息类型为learning_topic::Person，队列长度10
    ros::Publisher person_info_pub = n.advertise<learning_topic::Person>("/person_info", 10);

    // 设置循环的频率
    ros::Rate loop_rate(1);

    int count = 0;
    while (ros::ok())
    {
    
    
        // 初始化learning_topic::Person类型的消息
    	learning_topic::Person person_msg;
		person_msg.name = "Tom";
		person_msg.age  = 18;
		person_msg.sex  = learning_topic::Person::male;

        // 发布消息
		person_info_pub.publish(person_msg);

       	ROS_INFO("Publish Person Info: name:%s  age:%d  sex:%d", 
				  person_msg.name.c_str(), person_msg.age, person_msg.sex);

        // 按照循环频率延时
        loop_rate.sleep();
    }

    return 0;
}

创建订阅者代码(C++)

/**
 * 该例程将订阅/person_info话题，自定义消息类型learning_topic::Person
 */
 
#include <ros/ros.h>
#include "learning_topic/Person.h"

// 接收到订阅的消息后，会进入消息回调函数
void personInfoCallback(const learning_topic::Person::ConstPtr& msg)
{
    
    
    // 将接收到的消息打印出来
    ROS_INFO("Subcribe Person Info: name:%s  age:%d  sex:%d", 
			 msg->name.c_str(), msg->age, msg->sex);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    
    
    // 初始化ROS节点
    ros::init(argc, argv, "person_subscriber");

    // 创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;

    // 创建一个Subscriber，订阅名为/person_info的topic，注册回调函数personInfoCallback
    ros::Subscriber person_info_sub = n.subscribe("/person_info", 10, personInfoCallback);

    // 循环等待回调函数
    ros::spin();

    return 0;
}

配置代码编译规则

设置需要编译的代码和生成的可执行文件
设置链接库
添加依赖项

add_executable(person_publisher src/person_publisher.cpp)
target_link_libraries(person_publisher ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_publisher ${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)

add_executable(person_subscriber src/person_subscriber.cpp)
target_link_libraries(person_subscriber ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_subscriber ${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)

编译并运行发布者和订阅者

$ cd~/catkin_ws
$ catkin_make
$ source devel/setup.bash
$ roscore
$ rosrun learning_topic person_publisher
$ rosrun learning_topic person_subscriber

结果如下
在这里插入图片描述此时关闭roscore，通信仍可以继续正常进行，因为两者已经建立起链接了。

发布者和订阅者代码实现(Python)

发布者

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# 该例程将发布/person_info话题，自定义消息类型learning_topic::Person

import rospy
from learning_topic.msg import Person

def velocity_publisher():
	# ROS节点初始化
    rospy.init_node('person_publisher', anonymous=True)

	# 创建一个Publisher，发布名为/person_info的topic，消息类型为learning_topic::Person，队列长度10
    person_info_pub = rospy.Publisher('/person_info', Person, queue_size=10)

	#设置循环的频率
    rate = rospy.Rate(10) 

    while not rospy.is_shutdown():
		# 初始化learning_topic::Person类型的消息
    	person_msg = Person()
    	person_msg.name = "Tom";
    	person_msg.age  = 18;
    	person_msg.sex  = Person.male;

		# 发布消息
        person_info_pub.publish(person_msg)
    	rospy.loginfo("Publsh person message[%s, %d, %d]", 
				person_msg.name, person_msg.age, person_msg.sex)

		# 按照循环频率延时
        rate.sleep()

if __name__ == '__main__':
    try:
        velocity_publisher()
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass

订阅者

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# 该例程将订阅/person_info话题，自定义消息类型learning_topic::Person

import rospy
from learning_topic.msg import Person

def personInfoCallback(msg):
    rospy.loginfo("Subcribe Person Info: name:%s  age:%d  sex:%d", 
			 msg.name, msg.age, msg.sex)

def person_subscriber():
	# ROS节点初始化
    rospy.init_node('person_subscriber', anonymous=True)

	# 创建一个Subscriber，订阅名为/person_info的topic，注册回调函数personInfoCallback
    rospy.Subscriber("/person_info", Person, personInfoCallback)

	# 循环等待回调函数
    rospy.spin()

if __name__ == '__main__':
    person_subscriber()

本文的部分代码来源于古月《ROS入门21讲》

往期链接

ROS学习笔记六(订阅者Subscriber的编程实现)
ROS学习笔记五(发布者Publisher的编程实现)
ROS学习笔记四(创建工作空间与功能包)
ROS学习笔记三(ROS命令行工具的使用)
ROS学习笔记二(ROS的核心概念)
ROS学习笔记一（Linux系统基础操作）

ROS学习笔记七(话题消息的定义与使用)

ROS学习笔记七