ROS-Projektstruktur und Programmablaufschritte, Erstellung von ROS-Schreib-CPP-Knoten

Beispiel Beschreibung
Zwei Knoten, einer veröffentlicht eine simulierte GPS-Nachricht (in einem benutzerdefinierten Format, einschließlich Koordinaten und Arbeitsstatus), und der andere akzeptiert und verarbeitet die Informationen (berechnet die Entfernung zum Ursprung).
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Hinweis: Der Sensor bekommt die Originaldaten, die von ros als msg verpackt und veröffentlicht werden

Artikelverzeichnis

1. Erstellen Sie einen Arbeitsbereich

$ mkdir -p ~/practice/catkin_ws/src
$ cd ~/practice/catkin_ws/src
$ catkin_init_workspace
  // 可选择编译（空的，后面编译就行，不影响）
$ cd ~/catkin_ws
$ catkin_make

2. Erstellen Sie ein Funktionspaket

$ cd ~/catkin_ws/src
$ catkin_create_pkg topic_demo roscpp rospy std_msg

3. Nachricht definieren

$ cd topic_demo/
$ mkdir msg
$ cd msg
$ vi gps.msg

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Legen Sie die .msg-Datei fest, um die Koordinaten x, y und den Arbeitsstatus zu definieren.

Speichern Sie die Definition und beenden Sie. Nach der anschließenden Kompilierung erzeugt die .msg-Datei automatisch eine Header-Datei

4. Erstellen Sie eine .cpp-Datei in src (Talker & Listener)

$ cd ~/catkin_ws/src/topic_demo/src
$ touch talker.cpp
$ touch listener.cpp

Schreiben Sie talker.cpp, der Code ist wie folgt:

//ROS头文件
#include <ros/ros.h>
//自定义msg产生的头文件
#include <topic_demo/gps.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    
    
  //用于解析ROS参数，第三个参数为本节点名
  ros::init(argc, argv, "talker");

  //实例化句柄，初始化node
  ros::NodeHandle nh;

  //自定义gps msg
  topic_demo::gps msg;
  msg.x = 1.0;
  msg.y = 1.0;
  msg.state = "working";

  //创建publisher
  ros::Publisher pub = nh.advertise<topic_demo::gps>("gps_info", 1);

  //定义发布的频率 
  ros::Rate loop_rate(1.0);
  //循环发布msg
  while (ros::ok())
  {
    
    
    //以指数增长，每隔1秒更新一次
    msg.x = 1.03 * msg.x ;
    msg.y = 1.01 * msg.y;
    ROS_INFO("Talker: GPS: x = %f, y = %f ",  msg.x ,msg.y);
    //以1Hz的频率发布msg
    pub.publish(msg);
    //根据前面定义的频率, sleep 1s
    loop_rate.sleep();//根据前面的定义的loop_rate,设置1s的暂停
  }

  return 0;
}

Schreiben Sie listener.cpp, der Code lautet wie folgt:

//ROS头文件
#include <ros/ros.h>
//包含自定义msg产生的头文件
#include <topic_demo/gps.h>
//ROS标准msg头文件
#include <std_msgs/Float32.h>

void gpsCallback(const topic_demo::gps::ConstPtr &msg)
{
    
      
    //计算离原点(0,0)的距离
    std_msgs::Float32 distance;
    distance.data = sqrt(pow(msg->x,2)+pow(msg->y,2));
    //float distance = sqrt(pow(msg->x,2)+pow(msg->y,2));
    ROS_INFO("Listener: Distance to origin = %f, state: %s",distance.data,msg->state.c_str());
}

int main(int argc, char **argv)
{
    
    
  ros::init(argc, argv, "listener");
  ros::NodeHandle n;
  ros::Subscriber sub = n.subscribe("gps_info", 1, gpsCallback);
  //ros::spin()用于调用所有可触发的回调函数。将进入循环，不会返回，类似于在循环里反复调用ros::spinOnce()。
  ros::spin(); 
  return 0;
}

Erklärungsteil: ros::Subscriber sub = n.subscribe(“gps_info”, 1, gpsCallback);
(Topic-Name, Queue-Länge, Callback-Funktion (Zeiger))
Subscriber erhält die Nachricht von gps_info und muss verarbeitet werden. Sie wird verarbeitet von gpsCallback, also muss die Funktion gpsCallback definiert werden.
Hinweis: Der Zeiger wird als eingehender Parameter im Rückruf verwendet, und der ConstPtr (konstanter Zeiger) zeigt auf die GPS-Nachricht (msg).

5. CMakeList.txt & package.xml //Konfiguration

CmakeList.txt

cmake_minimum_required(VERSION 2.8.3)
project(topic_demo)
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  message_generation
  roscpp
  rospy
  std_msgs
)
 add_message_files(
   FILES
   gps.msg
#   Message2.msg
 )    // 新添加  添加自定义的msg
## Generate added messages and services with any dependencies listed here
 generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
)      //  新添加   生成msg对应的头文件
## Specify additional locations of header files
## Your package locations should be listed before other locations
include_directories(
  include
  ${
    
    catkin_INCLUDE_DIRS}
)

# add_dependencies(${
      
      PROJECT_NAME}_node ${
      
      ${
      
      PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${
      
      catkin_EXPORTED_TARGETS})

add_executable(talker src/talker.cpp )
#必须添加add_dependencies，否则找不到自定义的msg产生的头文件
add_dependencies(talker topic_demo_generate_messages_cpp)    // 新添加
target_link_libraries(talker ${
    
    catkin_LIBRARIES})   // 新添加

add_executable(listener src/listener.cpp )  // 新添加
add_dependencies(listener topic_demo_generate_messages_cpp)  // 新添加
target_link_libraries(listener ${
    
    catkin_LIBRARIES})  // 新添加

Paket.xml

<?xml version="1.0"?>
<package>
  <name>topic_demo</name>
  <version>0.0.0</version>
  <description>The publish_subscribe_demo package</description>
  <maintainer email="[email protected]">davidhan</maintainer>
  <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>
  <build_depend>message_generation</build_depend>   // 新添加
  <build_depend>roscpp</build_depend>
  <build_depend>rospy</build_depend>
  <build_depend>std_msgs</build_depend>
  <run_depend>roscpp</run_depend>
  <run_depend>rospy</run_depend>
  <run_depend>std_msgs</run_depend>
  <run_depend>message_runtime</run_depend>   // 新添加

  <export>
    <!-- Other tools can request additional information be placed here -->

  </export>
</package>

6. Kompilieren

$ cd ~/catkin_ws
$ catkin_make

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7. Führen Sie topic_demo aus

$ cd ~/catakin_ws
$ source devel/setup.bash
$ rosrun topic_demo talker

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Öffnen Sie ein anderes Terminal

$ cd ~/catakin_ws
$ source devel/setup.bash
$ rosrun topic_demo listener

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8. Überprüfen Sie den Nachrichtenknoten

Zeigen Sie die Beziehung zwischen Knoten

$ rqt_graph

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Knoten anzeigen und die Eigenschaften eines Knotens anzeigen

$ rosnode list
$ rosnode info /*nodename*

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