ROS学习笔记五(发布者Publisher的编程实现)

话题模型

下图源自古月《ROS入门21讲》

以小海龟为例，通过ROS Master管理两个节点，Subscriber订阅者即为turtlesim仿真器节点，Publisher发布者节点，通过/turtle1/cmd_vel类型的话题，在发布者与订阅者之间进行通信，达到控制海龟的目的。

创建功能包

功能包名称为learning_topic，添加的依赖有roscpp rospy std_msgs geometry_msgs turtlesim.

创建发布者Publisher C++文件

利用touch 命令在功能包learning_topic的src文件夹下创建.cpp文件。

引入头文件

#include <ros/ros.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>
//包含ros api文件
//包含Twist定义消息

ROS节点初始化

//ROS节点初始化
ros::init(argc, argv, "velocity_publisher");

创建节点句柄

//创建节点句柄
ros::NodeHandle n;

创建Publisher

//创建一个Publisher,发布名为/turtle1/cmd_vel的topic,消息类型为geometry_msgs::Twist,队列长度为10
ros::Publisher turtle_vel_pub = n.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle1/cmd_vel", 10);

设置循环频率

//设置循环的频率
ros::Rate loop_rate(10);

封装数据并发布

int count = 0;
while (ros::ok())
{
    
    
    //初始化geometry_msgs::Twist类型的消息
    geometry_msgs::Twist vel_msg;
    vel_msg.linear.x = 0.5;
    vel_msg.angular.z = 0.2;
    	
    //发布消息
    turtle_vel_pub.publish(vel_msg);
    ROS_INFO("Publish turtle velocity command[%0.2f m/s, %0.2f raf/s]", vel_msg.linear.x, vel_msg.angular.z);
    	
    //按循环频率延时
    loop_rate.sleep();
}

完整代码

/**
 * 该例程将发布turtle1/cmd_vel话题，消息类型为geometry_msgs::Twist
 */

#include <ros/ros.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>
//包含ros api文件
//包含Twist定义消息

int main(int argc, char **argv)
{
    
    
    //ROS节点初始化
    ros::init(argc, argv, "velocity_publisher");
    
    //创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;
    
    //创建一个Publisher,发布名为/turtle1/cmd_vel的topic,消息类型为geometry_msgs::Twist,队列长度为10
    ros::Publisher turtle_vel_pub = n.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle1/cmd_vel", 10);
    
    //设置循环的频率
    ros::Rate loop_rate(10);
    
    int count = 0;
    while (ros::ok())
    {
    
    
    	//初始化geometry_msgs::Twist类型的消息
    	geometry_msgs::Twist vel_msg;
    	vel_msg.linear.x = 0.5;
    	vel_msg.angular.z = 0.2;
    	
    	//发布消息
    	turtle_vel_pub.publish(vel_msg);
    	ROS_INFO("Publish turtle velocity command[%0.2f m/s, %0.2f raf/s]", vel_msg.linear.x, vel_msg.angular.z);
    	
    	//按循环频率延时
    	loop_rate.sleep();
    }
    
    return 0;
    
}

流程梳理

• 初始化ROS节点
• 向ROS Master 注册节点信息，包括发布的话题名和话题中的消息类型
• 创建消息数据
• 按照一定的频率循环发布消息

配置发布者代码编译规则

如何配置CMakeLists.txt中的编译规则

• 设置需要编译的代码和生成的可执行文件
• 设置链接库

add_executable(velocity_publisher src/velocity_publisher.cpp)
target_link_libraries(velocity_publisher${catkin_LIBRARIES})

• add_executable用来描述将哪个程序文件编译成哪个可执行文件，即将src/velocity_publisher.cpp文件编译成velocity_publisher可执行文件
• target_link_libraries用于将我们的可执行文件与ROS的相关库做链接

编译并运行发布者

$ cd~/catkin_ws
$ catkin_make
$ source devel/setup.bash
$ roscore
$ rosrun turtlesim turtlesim_node
$ rosrun learning_topic velocity_publisher

结果如下：

Python实现代码

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# 该例程将发布turtle1/cmd_vel话题，消息类型geometry_msgs::Twist

import rospy
from geometry_msgs.msg import Twist

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

	# 创建一个Publisher，发布名为/turtle1/cmd_vel的topic，消息类型为geometry_msgs::Twist，队列长度10
    turtle_vel_pub = rospy.Publisher('/turtle1/cmd_vel', Twist, queue_size=10)

	#设置循环的频率
    rate = rospy.Rate(10) 

    while not rospy.is_shutdown():
		# 初始化geometry_msgs::Twist类型的消息
        vel_msg = Twist()
        vel_msg.linear.x = 0.5
        vel_msg.angular.z = 0.2

		# 发布消息
        turtle_vel_pub.publish(vel_msg)
    	rospy.loginfo("Publsh turtle velocity command[%0.2f m/s, %0.2f rad/s]", 
				vel_msg.linear.x, vel_msg.angular.z)

		# 按照循环频率延时
        rate.sleep()

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

在ROS中运行Python文件时应注意给文件权限
如图所示：

Python文件无需编译，直接使用

$ rosrun learning_topic velocity_publisher.py

即可运行。

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）