[ROS通信机制] --- 参数服务器

简介: [ROS通信机制] --- 参数服务器

1 参数服务器理论模型

参数服务器实现是最为简单的,该模型如下图所示,该模型中涉及到三个角色:

ROS Master (管理者)

Talker (参数设置者)

Listener (参数调用者)

ROS Master 作为一个公共容器保存参数,Talker 可以向容器中设置参数,Listener 可以获取参数。

整个流程由以下步骤实现:

1.Talker 设置参数

Talker 通过 RPC 向参数服务器发送参数(包括参数名与参数值),ROS Master 将参数保存到参数列表中。

2.Listener 获取参数

Listener 通过 RPC 向参数服务器发送参数查找请求,请求中包含要查找的参数名。

3.ROS Master 向 Listener 发送参数值

ROS Master 根据步骤2请求提供的参数名查找参数值,并将查询结果通过 RPC 发送给 Listener。

NOTE:

参数服务器不是为高性能而设计的,因此最好用于存储静态的非二进制的简单数据

2 参数服务器使用

参数服务器包括以下类型:32位整数、布尔值、字符串、双精度浮点、ISO 8601日期、列表(List)、基于64位编码的二进制数据。

参数服务器的配置方式非常的简单灵活,总的来讲有三种方式:命令行维护、launch文件内读写、node源码。

2.1 命令行维护

ROS中关于参数服务器的工具是rosparam。其支持的参数如下所示:

rosparam list           列出了服务器中的所有参数
rosparam get [parameter]      获取参数值
rosparam set [parameter] [value]  设置参数值
rosparam delete [parameter]     删除参数
rosparam dump [file]        将参数服务器保存到一个文件
rosparam load [file]        加载参数文件到参数服务器

2.2 launch 配置文件读写

用launch文件配置参数的好处:

1、可以不查看源程序就可以知道节点用到的参数以及给定的初始值;

2、要修改参数的初始值,可以将它保存到launch文件而不必修改和重新编译源程序。

ros中可以使用param 和 rosparam 标签,设置ros系统运行中的参数,存储在参数服务器中。

// name 是参数名,value是参数值
<param name = "output_frame" value = "odom" />
//加载参数文件中的多个参数
<rosparam file="params.yaml" command="load" ns="params"/>

2.3 yaml 配置文件读写

一般地,我们可以将需要设置的参数保存在yaml文件中,使用rosparam load [文件路径\文件名] 命令一次性将多个参数加载到参数服务器。

举个例子,一个名称为param.yaml的参数文件,内容为:

#There are some params which will be loaded
yaml_param_string1: abcd123
yaml_param_string2: 567efg
yaml_param_num1: 123.123
yaml_param_num2: 1234567
yaml_param_set:
  param_set_string1: zzzzz
  param_set_num1: 999
  param_set_string2: a6666
  param_set_num2: 2333
  param_subset:
    param_set_string1: qwer
    param_set_num1: 5432
    param_set_string2: a12s3
    param_set_num2: 1111

终端中载入参数:

$ rosparam load param.yaml

然后,输入命令:

$ rosparam list

可以看到,参数已经被全部加载了:

/rosdistro
/roslaunch/uris/host_clp_virtual_machine__46453
/rosversion
/run_id
/yaml_param_num1
/yaml_param_num2
/yaml_param_set/param_set_num1
/yaml_param_set/param_set_num2
/yaml_param_set/param_set_string1
/yaml_param_set/param_set_string2
/yaml_param_set/param_subset/param_set_num1
/yaml_param_set/param_subset/param_set_num2
/yaml_param_set/param_subset/param_set_string1
/yaml_param_set/param_subset/param_set_string2
/yaml_param_string1
/yaml_param_string2

2.4 node 源码

param的操作非常轻巧,非常简单。关于param的API,roscpp提供了两套:ros::param namespace和ros::NodeHandle;它们的操作完全一样。

#include<ros/ros.h>
int main(int argc, char **argv){
ros::init(argc, argv, "param_demo");
ros::NodeHandle nh;
int param1, param2, param3, param4, param5;
//Get Param的三种方法
//① ros::param::get()获取参数“param1”的value,写入到param1上
bool test1 = ros::param::get("param1", param1);
//② ros::NodeHandle::getParam()获取参数,与①作用相同
bool test2 = nh.getParam("param2",param2);
//③ ros::NodeHandle::param()类似于①和②
//但如果get不到指定的param,它可以给param指定一个默认值(如1)
nh.param("param3", param3, 1);
//Set Param
//① ros::param::set()设置参数
param4 = 4;
ros::param::set("param4", param4);
//② ros::NodeHandle::setParam()设置参数
param5 = 5;
nh.setParam("param5",param5);
//Check Param
//① ros::NodeHandle::hasParam()
bool ifparam5 = nh.hasParam("param5");
//② ros::param::has()
bool ifparam6 = ros::param::has("param6");
//Delete Param
//① ros::NodeHandle::deleteParam()
bool ifdeleted5 = nh.deleteParam("param5");
//② ros::param::del()
bool ifdeleted6 = ros::param::del("param6");
}



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