Introducción a ROS (4): programación de comunicación ROS (programación de servicios)

Referencia: "Práctica de desarrollo de robots ROS"
Nota: continúe implementando la programación de comunicación en el paquete de funciones learning_communication en el espacio de trabajo catkin_ws

1. Modelo de comunicación de servicio

Segundo, implementación de programación de servicios

Nota: El oyente adicional agrega dos números al hablador, y el hablador lo agrega al oyente

1. Proceso de programación del servicio:

1. Cree un servidor;
2. Cree un cliente;
3. Agregue opciones de compilación;
4. Ejecute un archivo ejecutable;

2. Archivo de servicio personalizado srv

a. Cree el directorio srv en learning_communication y el archivo AddTwoInts.srv en el directorio srv

int64 a
int64 b
---
int64 sum

b. Agregar dependencia de paquete de funciones en package.xml

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

c. Agregar opciones de compilación en CMakeLists.txt

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. Compilación
Genere un archivo ejecutable en el espacio de trabajo catkin_ws:

catkin_make

3. Crear un servidor

a. Cree el archivo server.cpp en el siguiente directorio:

b. El código del archivo server.cpp es el siguiente:

/*
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. Lógica de implementación
(1) Inicialice el nodo ROS;
(2) Cree una instancia de servidor;
(3) Espere la solicitud de servicio de forma circular e ingrese la función de devolución de llamada;
(4) Complete el procesamiento de la función de servicio en la función de devolución de llamada y retroalimente los datos de respuesta;

4. Crear un cliente

a. Cree el archivo client.cpp en el siguiente directorio:

b. El código del archivo client.cpp es el siguiente:

/*
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. Lógica de implementación
(1) Inicializar nodo ROS;
(2) Crear instancia de Cliente;
(3) Publicar datos de solicitud de servicio;
(4) Esperar el resultado de la respuesta después del procesamiento del Servidor;

5. Agregar opciones de compilación

Método de compilación

Compile el código en el archivo CMakeLists.txt:

(1) Establecer el código que se compilará y el archivo ejecutable generado;
(2) Establecer la biblioteca de enlaces;
(3) Establecer la dependencia;

Operación específica

Abra el archivo CMakeLists.txt en el paquete de funciones learning_communication y agregue el siguiente código:

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)

Generar

Genere un archivo ejecutable en el espacio de trabajo catkin_ws:

catkin_make

6. Ejecute el archivo ejecutable

Tenga en cuenta que cada vez que abra una nueva terminal para agregar variables de entorno: (si necesita agregar manualmente)

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

a. Abra
la terminal de ROS Master :

roscore

b. Inicie el servidor y
abra una nueva terminal:

rosrun learning_communication server

c. Inicie el cliente y
abra la terminal:

rosrun learning_communication client 3 4