【ROS】如何让ROS中节点实现数据交换Ⅱ --服务通信

2023-08-03 137

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简介： 在ros中,一个节点想要获取某种服务(例如:一个节点想要获取此时的相机数据，节点就需要向相机发送一个请求，而相机接收到请求后可以根据消息类型将数据类型返回)，这就是基本的服务通信使用场景。

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本章将介绍如何通过服务通信的方式实现节点数据交换以及ROS相关指令

0.服务通信概念

在ros中,一个节点想要获取某种服务(例如:一个节点想要获取此时的相机数据，节点就需要向相机发送一个请求，而相机接收到请求后可以根据消息类型将数据类型返回)，这就是基本的服务通信使用场景。

以请求响应的方式实现不同节点间的数据交互

我们现阶段也不需要了解具体这代表什么意思，只需要知道:

client客户端/server服务端先后在rosmaster中注册本身信息,然后通过相同话题匹配.

1.server 与 client 的启动无先后顺序要求

2.server 与 client 都可以有多个

3.server 与 client 连接后不再需要rosmaster,也就是说仅在尝试连接的时候需要rosmaster

1.自定义srv消息

srv消息是服务端与客户端之间通信的一个数据载体,可用数据类型与std_msgs里的数据类型一致,但需要自己定义.

步骤大概为以下几步：

1.根据需要定义srv格式消息

2.修改配置文件

3.编译生成中间文件并引用

1.1定义srv格式消息

这是一个自己定义的srv的消息格式

因为要实现的是两个数相加，所以这样定义。

其中—上方为client客户端发送的消息格式，下方为服务端响应的消息格式。

# 客户端请求
int32 num1
int32 num2
---
# 服务端响应
int32 ans

1.2修改配置文件

1.和定义msg类似，也要先修改功能包目录下的package.xml,

其中54行的message_generation是编译时的消息软件包

而59行message_runtime是运行时的消息软件包

2.在CMakeList中找到这些地方并修改

 # 1.编译时的依赖包
 find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
 rospy
 std_msgs
 message_generation
 )
 # 2.加入自己定义的srv文件名字
 add_service_files(
 FILES
 Addints.srv 
 )
 # 3.编译包时的消息依赖
 generate_messages(
 DEPENDENCIES
 std_msgs
 )
 # 4.加入message_runtime,但官网没有这一步似乎也可以.
 catkin_package(**chmod +x py文件**
 CATKIN_DEPENDS rospy std_msgs message_runtime
 )

3.编译一下,可以在这个路径中找到刚刚编译完的中间件

之后调用的方法如下：

# 
from packagename.srv import *

至于为什么要import * 我们可以先来看看编译完产生的文件是什么样的：

其产生了一个srv的中间件，出现了三个类，我们之后这三个类都需要使用到，所以一般都是直接import*

2.自定义srv服务通信客户端python实现：

先来分析下作为一个客户端我们需要做什么事：

1.初始化ros节点

2.创建请求对象，设置通信话题

3.请求响应，获得响应结果

import rospy
import lesson3_srv.srv import *
rospy.init_node("sum_client")
client=rospy.ServiceProxy("sum2",Addints)
if(len(sys.argv)!=3):
    rospy.logerr("参数不对")
    sys.exit(1)
num=int(sys.argv[1])
num2=int(sys.argv[2])
response=client.call(num,num2)
rospy.loginfo("%d",response.ans)

这里先导入了rospy的包以及消息类型，初始化了节点信息与话题。

创建了请求服务的对象，serviceprovy（话题，srv消息）

对传入的参数进行了一个处理

clint.call返回类型为自定义消息类型的格式，call（srv中的参数）

最后处理返回的消息

这就是客户端实现，当然还有一些优化内容，等服务端实现完在提

3.自定义srv服务通信服务端python实现：

先来分析下作为一个服务端我们需要做什么事：

1.初始化节点

2.设置订阅话题

3.设置处理消息的回调函数

import rospy
from lesson3_srv.srv import *
def doNum(request):
    num1=request.num1
    num2=request.num2
    sum=num1+num2
    response=AddintsResponse()
    response.ans=sum
    rospy.loginfo("%d %d %d",request.num1,request.num2,response.ans)
    return response
rospy.init_node("sum")
server=rospy.Service("sum2",Addints,doNum)
rospy.spin()

这里先导包

然后通过service(话题名称，srv消息类型，回调函数)创建服务对象

刚刚客户端传入的数据，会作为回调函数的参数

先将其取出，之后通过AddintsResponse的方法创建一个返回对象，改变ans后返回此时的返回值是给了客户端

4.优化客户端

这里的客户端有个很小的问题，仅能在服务器启动后进行通信，若服务器没有启动，而先启动了客户端就会出错，ros官方提供了两个解决方法，二者选其一即可

# rospy.wait_for_service(话题名称)
# client.wait_for_service()

所以改进的客户端代码如下：

import rospy
import sys
from lesson3_srv.srv import *
rospy.init_node("sum_client")
client=rospy.ServiceProxy("sum2",Addints)
if(len(sys.argv)!=3):
    rospy.logerr("参数不对")
    sys.exit(1)
num=int(sys.argv[1])
num2=int(sys.argv[2])
#client.wait_for_service()
rospy.wait_for_service("sum2")
response=client.call(num,num2)
rospy.loginfo("%d",response.ans)

5.启动运行

1.先添加可执行权限 chmod +x py文件

2.之后配置一下CMakeList.txt

 catkin_install_python(
     PROGRAMS
 scripts/demo01_server.py
 scripts/demo01_client.py
 DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
 )

 rosrun lesson3_srv demo01_client.py
 rosrun lesson3_srv demo01_server.py

运行效果：传入2 3 返回值为 5

至此服务通信内容结束

【ROS】如何让ROS中节点实现数据交换Ⅱ --服务通信

0.服务通信概念

1.自定义srv消息

1.1定义srv格式消息

1.2修改配置文件

2.自定义srv服务通信客户端python实现：

3.自定义srv服务通信服务端python实现：

4.优化客户端

5.启动运行

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