ROS学习第五弹(发布和订阅 Python写 Publisher and Subscriber)

1.写一个发布节点

节点是ROS中被ROS网络连接起来的可执行的项,我们将创建一个发布节点来持续广播消息。

首先去教程包的地址:

roscd beginner_tutorials
1.1 代码

需要创建一个script的脚本文件夹并保存Python代码:

$ mkdir scripts
$ cd scripts
然后下载所需脚本:
$ wget https://raw.github.com/ros/ros_tutorials/kinetic-devel/rospy_tutorials/001_talker_listener/talker.py
完成后给权限:

$ chmod +x talker.py
可以查看一下代码:

#!/usr/bin/env python

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import rospy
from std_msgs.msg import String

def talker():
    pub = rospy.Publisher('chatter', String, queue_size=10)
    rospy.init_node('talker', anonymous=True)
    rate = rospy.Rate(10) # 10hz
    while not rospy.is_shutdown():
        hello_str = "hello world %s" % rospy.get_time()
        rospy.loginfo(hello_str)
        pub.publish(hello_str)
        rate.sleep()

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

1.2 代码解释

其实要是Python学得好的话,这一段可以不看,不过看一下并没什么坏处:

第一行:#!/usr/bin/env python

每一个Python的ROS节点都会在第一行申明所有的编译语言,确保是用Python来执行这个脚本。

import rospy
from std_msgs.msg import String

如果你是正在写一个ROS节点,那你需要导入rospy包。 而std_msgs.msg导入是为了让我们能够重新使用std_msgs/String 的message类型来写一个发布。


def talker():
    pub = rospy.Publisher('chatter', String, queue_size=10)
    rospy.init_node('talker', anonymous=True)

定义一个Python函数talker,这里可以理解为开始写ROS节点,而接下来的两行是定义talker和其他ROS包之间的接口

pub = rospy.Publisher('chatter', String, queue_size=10) 申明了该节点是用chatter主题,String类型的message,而这里的String其实是std_msgs.msg.String

参数queue_size是在ROS hydro中是NEW,是为了限制在订阅节点没有很快的接收发布的信息时的限制排队的数量,以前的版本中都没有这个特性。

rospy.init_node('talker', anonymous=True)这一行是非常重要的,它负责告诉rospy申明节点的名称,除非在rospy已经知道的情况下,否则,我们申明的节点将没法和主节点通信。

在本例中,名称将申明为talker,注意名称中不得含有‘/’字符

anonymous = True 这一行在我们的例子中没有,但官方文档中有,它的作用是在节点名称的末尾加上一个随机数确保节点名称唯一。这个属于ROS节点的初始化,更多属性可以参考:http://wiki.ros.org/rospy/Overview/Initialization%20and%20Shutdown#Initializing_your_ROS_Node

rate = rospy.Rate(10) # 10hz 这一行创建了一个速率对象,它其实是用的sleep函数来实现的。10的意思是每秒发出10次信息。

while not rospy.is_shutdown():
        hello_str = "hello world %s" % rospy.get_time()
        rospy.loginfo(hello_str)
        pub.publish(hello_str)
        rate.sleep()

这个循环是标准的rospy结构,检查rospy.is_shudown()标志然后执行执行一些命令。如果你的程序要退出,你必须检查check_is_shutdown(),在本例中,

循环当中要做的工作是pub.publish(hello_str),就是发送一个字符串到chatter主题,循环调用rate.sleep(),产生我们所需的循环速率。

(你也可以运行rospy.sleep(),它和time.sleep()很相似,不过它还有个特性是与模拟时间一起使用)

rospy.loginfo(hello_str),它执行有三个用处:第一,这个字符串信息将会打印到屏幕上;第二,信息将会被写入节点的日志文件;第三,信息将会被写入rosout,这样究可以方便的

调用rqt_console查看调试结果而不用Node的输出找到控制台窗口。

std.msgs.msg.String是一个非常简单的信息类型,所有你可能会想发布更加复制的信息类型将会是什么效果。一般的经验法则是,构造函数args与.msg文件中的顺序相同。您也可以传递任何参数,也可以直接初始化字段。

例:

msg = String()
msg.data = str
或者你可以初始化一些字段,让另一些字段保持默认值:

String(data=str)

这个文件中最后的一块块内容:
if __name__ == '__main__':
    try:
        talker()
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass

除了标准的Python_main_检查外,这段代码还会捕获一个ros.ROSInterruptException异常,当终端被ctrl+C或者节点被关闭时,它将被rospy.sleep()和rospy.Rate.sleep()方法抛出。

捕获这个异常是让sleep()被关闭后,其余代码不会一直在执行。

接下来写一个接收消息的节点。

2. 写一个订阅节点(Subscriber Node)

2.1  代码


下载监听文件到脚本目录:

roscd beginner_tutorials/scripts/

wget https://raw.github.com/ros/ros_tutorials/kinetic-devel/rospy_tutorials/001_talker_listener/listener.py

给权限 :chmod +x listener.py

代码:

#!/usr/bin/env python

import rospy
from std_msgs.msg import String

def callback(data):
    rospy.loginfo(rospy.get_caller_id() + 'I heard %s', data.data)

def listener():

    # In ROS, nodes are uniquely named. If two nodes with the same
    # name are launched, the previous one is kicked off. The
    # anonymous=True flag means that rospy will choose a unique
    # name for our 'listener' node so that multiple listeners can
    # run simultaneously.
   rospy.init_node('listener', anonymous=True)

    rospy.Subscriber('chatter', String, callback)

    # spin() simply keeps python from exiting until this node is stopped
    rospy.spin()

if __name__ == '__main__':
    listener()

2.2 代码解释

listener.py和talker.py是很相似的,这里就只挑不一样的讲解:

rospy.init_node('listener', anonymous=True)

    rospy.Subscriber('chatter', String, callback)

    # spin() simply keeps python from exiting until this node is stopped
    rospy.spin()

以上代码是一种新的基于回调机制的订阅信息方法,  rospy.Subscriber('chatter', String, callback)申明了节点订阅类型为std_msgs.msg.String的

chatter主题的信息。当收到信息时,callback将作为第一个参数被调用。

而在rospy.init_node('listener', anonymous=True)的调用中,也有些不一样,添加了anonymous=True的关键字参数。ROS要求每一个节点都有唯一的名称。

如果有重名,在使用节点时就会启用之前的节点,而这个关键字的运用将避免产生这一状况,让我们可以轻松的运行很多listener.py的节点。

最后是rospy.spin(), 它的添加是为了让你的节点不会退出直到节点被关闭。与roscpp不同,rospy.spin()不会影响到订阅者的回调函数,他们有自己的线程。

3. 编译你的节点

我们用cmake来编译系统,即便是使用的Python节点,也必须使用它。这是自动生成的Python消息和服务被创建:

cd ~/catkin_ws

catkin_make

现在,一个简单的Python订阅和发布已经做好了,如何运行请看第下一弹。





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转载自blog.csdn.net/zzmj_f/article/details/78417575