ROS笔记——创建简单的主题发布节点和主题订阅节点

　　在安装好ROS后，接着学习如何创建节点和节点之间的通信方式，以一个简单的主题发布节点和主题订阅节点说明。

　　节点是连接ROS网络等可执行文件，是实现某些功能的软件包，也是一个主要计算执行的进程。

　　一、创建工作空间

　　创建新文件夹，名字自定义，路径也根据自己设定。

cd ~mkdir -p ros_workspace

　　创建好后，就需要将次路径添加到ROS_PACKAGE_PATH中。

　　查看目前ROS的工作空间，

echo $ROS_PACKAGE_PATH

　　一般显示如下：

　　/opt/ros/kinetic/share

　　下面将路径添加到~/.bashrc中

echo "export ROS_PACKAGE_PATH=~/ros_workspace:${ROS_PACKAGE_PATH}" >> ~/.bashrc
. ~/.bashrc

　　再次查看ROS正在使用的空间，确保路径正确添加。

　　二、创建ROS功能包

　　打开ROS工作目录：

cd ~/ros_workspace

　　在该目录下创建功能包：

roscreate-pkg test1_tutorials std_msgs rospy roscpp

　　功能包文件夹下一般包括Makefile、manifest.xml、CMakeLists.txt、mainpage.dox等文件。

　　std_msgs　　包含常见等消息类型

　　rospy　　　　py库

　　roscpp　　　 cpp库

　　运行命令，查看功能包是否创建

rospack find test1_tutorials

　　三、编写代码

　　1、主题发布节点

　　在功能包中创建src/test1_a.cpp，并添加代码：

 1 #include "ros/ros.h"
 2 #include "std_msgs/String.h"
 3 #include <sstream>
 4
 5
 6 int main(int argc, char **argv)
 7 {
 8     ros::init(argc,argv,"test1_a");
 9     ros::NodeHandle n;
10     ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<std_msgs::String>("message",1000);
11     ros::Rate loop_rate(10);
12     while(ros::ok()) {
13         std_msgs::String msg;
14         std::stringstream ss;
15         ss << "Hello test1_b! I am test1_a.";
16         msg.data = ss.str();
17         ROS_INFO("%s",msg.data.c_str());
18         chatter_pub.publish(msg);
19         ros::spinOnce();
20         loop_rate.sleep();
21     }
22     return 0;
23 }

　　第8行：初始化，其中第三个参数是节点名称，在ROS系统中必须唯一。

　　第10行：声明主题message上发布一个消息类型为str_msgs::String的消息，并设置消息缓冲区的大小。

　　第11行：设置发送消息的频率 10HZ，它追踪自从上一次Rate::sleep()被唤醒之后的持续时间，并在到达时间后继续休眠。

　　第12行：ros::ok()函数返回值，在下列情况返回false。

　　SIGINT句柄接收到Ctrl+C命令来结束；
　　被名称相同的节点提出ROS网络；
　　ros::shutdown()被应用的另一部分唤醒。

　　第18行：把消息通过主题发布出去。

　　第19行：和下面test1_b.cpp程序ros::spin()进行对比，参考http://www.yfworld.com/?p=2318

　　2、主题订阅节点

　　在功能包中创建src/test1_b.cpp，并添加代码：

 1 #include "ros/ros.h"
 2 #include "std_msgs/String.h"
 3
 4 void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr &msg)
 5 {
 6     ROS_INFO("Hello test1_a! I am test1_b. I heard:[%s]",msg->data.c_str());
 7 }
 8
 9 int main(int argc, char **argv)
10 {
11     ros::init(argc,argv,"test1_b");
12     ros::NodeHandle n;
13     ros::Subscriber sub = n.subscribe("message",1000,chatterCallback);
14     ros::spin();
15
16     return 0;
17 }

　　第4-7行：回调函数，当一个新消息到达指定主题时即调用。

　　第17行：第一个参数指定订阅主题；第二个参数设置消息缓冲区的大小；第三个参数指定回调函数。

　　订阅节点需要做四件事情：

　　1）初始化；

　　2）从主题订阅消息；

　　3）然后等待消息到达；

　　4）当消息到达时，chatterCallback()被回调。

　　四、编译节点

　　编辑CMakeLists.txt文件，在末尾处添加如下代码：

rosbuild_add_executable(test1_a src/test1_a.cpp)
rosbuild_add_executable(test1_b src/test1_b.cpp)

　　rosmake工具进行编译：

rosmake test1_tutorials

　　五、运行功能包

　　在运行功能包前，请确认节点管理器已经打开。使用下面的命令运行：

roscore

　　在不同的终端窗口分别运行：

rosrun test1_tutorials test1_a
rosrun test1_tutorials test1_b

　　可以看到以下信息：

　　六、参考

　　http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials

　　《ROS机器人程序设计》刘品杰译

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