2021-08-09-ROS学习-消息创建，发布者和订阅者实现及测试

2.ROS中创建msg

在软件包里定义一个新的消息

$ roscd beginner_tutorials
$ mkdir msg
$ echo "int64 num" > msg/Num.msg

除了上面一行外，还可以加其他的消息定义。
要确保msg文件能被转换为C++、Python和其他语言的源代码。
打开package.xml, 确保它包含以下两行且没有被注释。如果没有，需要添加进去：

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

在构建时，其实只需要message_generation，而在运行时，只需要message_runtime。
在CMakeLists.txt文件中，为已经存在里面的find_package调用添加message_generation依赖项，这样就能生成消息了。直接将message_generation添加到COMPONENTS列表中

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTSroscpprospystd_msgsmessage_generation
)

有时即使没有使用全部依赖项调用find_package，项目也可以构建。这是因为catkin把你所有的项目整合在了一起，因此如果之前的项目调用了find_package，你的依赖关系也被配置成了一样的值。但是，忘记调用意味着你的项目在单独构建时很容易崩溃。
确保导出消息的运行时依赖关系：

catkin_package(...CATKIN_DEPENDS message_runtime ......)

add_message_files(FILESNum.msg
)

手动添加.msg文件后，我们要确保CMake知道何时需要重新配置项目。
现在必须确保generate_messages()函数被调用：

generate_messages(DEPENDENCIESstd_msgs
)

使用rosmsg
以上就是创建消息的所有步骤。通过rosmsg show命令看看ROS能否识别它。

$ rosmsg show [message type]

示例：

$ rosmsg show beginner_tutorials/Num

可以看到：
int64 num
在上面的例子中，消息类型包含两部分：
beginner_tutorials – 定义消息的软件包
Num – 消息的名称Num
如果不记得msg在哪个包中，也可以省略包名称。

$ rosmsg show Num

你会看到：
[beginner_tutorials/Num]:
int64 num

3.ROS中创建srv

$ roscd beginner_tutorials
$ mkdir srv

从另一个包复制现有的srv定义，而不是手动创建新的srv。roscp是一个实用的命令行工具，用于将文件从一个包复制到另一个包。
例子：

$ roscp [package_name] [file_to_copy_path] [copy_path]
$ roscp rospy_tutorials AddTwoInts.srv srv/AddTwoInts.srv

同样在package.xml，确保它包含以下两行

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

CMakeLists.txt文件中，为已经存在里面的find_package调用添加message_generation依赖项，这样就能生成消息了。直接将message_generation添加到COMPONENTS列表中即可

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTSroscpprospystd_msgsmessage_generation
)

message_generation对msg和srv都适用
添加所需附加依赖项

add_service_files(FILESAddTwoInts.srv
)

使用rossrv
以上就是创建服务的所有步骤。让我们通过rossrv show命令看看ROS能否识别它。
用法：

$ rossrv show <service type>

示例：

$ rossrv show beginner_tutorials/AddTwoInts

跟rosmsg类似, 你也可以在不指定包名的情况下找到这样的服务：

$ rossrv show AddTwoInts

msg和srv的一般步骤
1.先修改CMakeLists.txt,添加任意你的消息用到的包含.msg文件的软件包

generate_messages(DEPENDENCIESstd_msgs
)

4.编写简单的发布者和订阅者的介绍
“节点”是连接到ROS网络的可执行文件。在这里，我们将创建talker（发布者）节点，该节点将不断广播消息。
将当前目录切换到之前的教程中创建的beginner_tutorials包中：

$ roscd beginner_tutorials
$ mkdir src
$ cd src

在src目录下创建talker.cpp文件并粘贴以下内容进去：
https://raw.github.com/ros/ros_tutorials/kinetic-devel/roscpp_tutorials/talker/talker.cpp
在src目录下创建talker.cpp文件并粘贴以下内容进去：
https://raw.github.com/ros/ros_tutorials/kinetic-devel/roscpp_tutorials/listener/listener.cpp
修改CMakeLists.txt，最终的CMakeLists.txt长这样：
https://raw.github.com/ros/catkin_tutorials/master/create_package_pubsub/catkin_ws/src/beginner_tutorials/CMakeLists.txt
其中：
1.ros/ros.h是一个很便利的include，它包括了使用ROS系统中最常见的公共部分所需的全部头文件。
2.引用了位于std_msgs包里的std_msgs/String消息。这是从std_msgs包里的String.msg文件中自动生成的头文件。
3.初始化ROS。这使得ROS可以通过命令行进行名称重映射——不过目前不重要。这也是我们给节点指定名称的地方。节点名在运行的系统中必须是唯一的。注意：名称必须是基本名称，例如不能包含任何斜杠/。
4.为这个进程的节点创建句柄。创建的第一个NodeHandle实际上将执行节点的初始化，而最后一个被销毁的NodeHandle将清除节点所使用的任何资源。

 ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<std_msgs::String>("chatter", 1000);

告诉主节点我们将要在chatter话题上发布一个类型为std_msgs/String的消息。这会让主节点告诉任何正在监听chatter的节点，我们将在这一话题上发布数据。第二个参数是发布队列的大小。在本例中，如果我们发布得太快，它将最多缓存1000条消息，不然就会丢弃旧消息。
NodeHandle::advertise()返回一个ros::Publisher对象，它有2个目的：其一，它包含一个publish()方法，可以将消息发布到创建它的话题上；其二，当超出范围时，它将自动取消这一宣告操作。

ros::Rate loop_rate(10);

ros::Rate对象能让你指定循环的频率。它会记录从上次调用Rate::sleep()到现在已经有多长时间，并休眠正确的时间。在本例中，我们告诉它希望以10Hz运行。

loop_rate.sleep();

现在我们使用ros::Rate在剩下的时间内睡眠，以让我们达到10Hz的发布速率。

void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)

这是一个回调函数，当有新消息到达chatter话题时它就会被调用。该消息是用boost shared_ptr智能指针传递的，这意味着你可以根据需要存储它，即不用担心它在下面被删除，又不必复制底层（underlying）数据。

 ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter", 1000, chatterCallback);

通过主节点订阅chatter话题。每当有新消息到达时，ROS将调用chatterCallback()函数。第二个参数是队列大小，以防我们处理消息的速度不够快。在本例中，如果队列达到1000条，再有新消息到达时旧消息会被丢弃。
NodeHandle::subscribe()返回一个ros::Subscriber对象，你必须保持它，除非想取消订阅。当Subscriber对象被析构，它将自动从chatter话题取消订阅

ros::spin();

ros::spin()启动了一个自循环，它会尽可能快地调用消息回调函数。不过不要担心，如果没有什么事情，它就不会占用太多CPU。另外，一旦ros::ok()返回false，ros::spin()就会退出，这意味着ros::shutdown()被调用了，主节点让我们关闭。

5.测试简单的发布者和订阅者

$ roscore

在运行你的程序前，请确保你在调用catkin_make后已经source过工作空间。

$ source ./devel/setup.bash

$ rosrun beginner_tutorials talker
$ rosrun beginner_tutorials listener

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本博客导读(2021/08/09更新)
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