通信机制实操

本节主要是通过ROS内置的turtlesim案例,结合已经介绍ROS命令获取节点、话题、话题消息、服务、服务消息与参数的信息,最终再以编码的方式实现乌龟运动的控制、乌龟位姿的订阅、乌龟生成与乌龟窗体背景颜色的修改

目标:编码实现乌龟运动控制,让小乌龟做圆周运动

实现流程:

  1. 编码实现运动控制节点。
  2. 启动 roscore、turtlesim_node 以及自定义的控制节点,查看运行结果。

话题发布实操

1.启动乌龟节点

启动终端,输入命令

roscore

重新启动一个终端,输入命令

rosrun turtlesim turtlesim_node

2.实现发布节点

```cpp /* 编写 ROS 节点,控制小乌龟画圆 准备工作: 1.获取topic(已知: /turtle1/cmd_vel) 2.获取消息类型(已知: geometry_msgs/Twist) 3.运行前,注意先启动 turtlesim_node 节点 实现流程: 1.包含头文件 2.初始化 ROS 节点 3.创建发布者对象 4.循环发布运动控制消息 */ #include "ros/ros.h" #include "geometry_msgs/Twist.h" int main(int argc, char *argv[]) { setlocale(LC_ALL,""); // 2.初始化 ROS 节点 ros::init(argc,argv,"control"); ros::NodeHandle nh; // 3.创建发布者对象 ros::Publisher pub = nh.advertise("/turtle1/cmd_vel",1000); // 4.循环发布运动控制消息 //4-1.组织消息 geometry_msgs::Twist msg; msg.linear.x = 1.0; msg.linear.y = 0.0; msg.linear.z = 0.0; msg.angular.x = 0.0; msg.angular.y = 0.0; msg.angular.z = 2.0; //4-2.设置发送频率 ros::Rate r(10); //4-3.循环发送 while (ros::ok()) { pub.publish(msg); ros::spinOnce(); } return 0; } ```

3.运行

首先,启动 roscore;

然后启动乌龟显示节点;

最后执行运动控制节点;

话题订阅实操

目标:已知turtlesim中的乌龟显示节点,会发布当前乌龟的位姿(窗体中乌龟的坐标以及朝向),要求控制乌龟运动,并时时打印当前乌龟的位姿

实现流程:

  1. 编码实现位姿获取节点。
  2. 启动 roscore、turtlesim_node 、控制节点以及位姿订阅节点,控制乌龟运动并输出乌龟的位姿。

1.启动乌龟节点

启动终端,输入命令

roscore

重新启动一个终端,输入命令

rosrun turtlesim turtlesim_node

重新启动一个终端,输入命令

rosrun turtlesim turtlesim_key

2.实现订阅节点

```cpp /* 订阅小乌龟的位姿: 时时获取小乌龟在窗体中的坐标并打印 准备工作: 1.获取话题名称 /turtle1/pose 2.获取消息类型 turtlesim/Pose 3.运行前启动 turtlesim_node 与 turtle_teleop_key 节点 实现流程: 1.包含头文件 2.初始化 ROS 节点 3.创建 ROS 句柄 4.创建订阅者对象 5.回调函数处理订阅的数据 6.spin */ #include "ros/ros.h" #include "turtlesim/Pose.h" void doPose(const turtlesim::Pose::ConstPtr& p){ ROS_INFO("乌龟位姿信息:x=%.2f,y=%.2f,theta=%.2f,lv=%.2f,av=%.2f", p->x,p->y,p->theta,p->linear_velocity,p->angular_velocity ); } int main(int argc, char *argv[]) { setlocale(LC_ALL,""); // 2.初始化 ROS 节点 ros::init(argc,argv,"sub_pose"); // 3.创建 ROS 句柄 ros::NodeHandle nh; // 4.创建订阅者对象 ros::Subscriber sub = nh.subscribe("/turtle1/pose",1000,doPose); // 5.回调函数处理订阅的数据 // 6.spin ros::spin(); return 0; } ```

3.运行

首先,启动 roscore;

然后启动乌龟显示节点,执行运动控制节点;

最后启动乌龟位姿订阅节点;

服务调用实操

目标:编码实现向 turtlesim 发送请求,在乌龟显示节点的窗体指定位置生成一乌龟,这是一个服务请求操作

实现流程:

  1. 编码实现服务请求节点。
  2. 启动 roscore、turtlesim_node 、乌龟生成节点,生成新的乌龟。

1.启动乌龟节点

启动终端,输入命令

roscore

重新启动一个终端,输入命令

rosrun turtlesim turtlesim_node

2.服务客户端实现

创建功能包需要依赖的功能包: roscpp rospy std_msgs turtlesim

```cpp /* 生成一只小乌龟 准备工作: 1.服务话题 /spawn 2.服务消息类型 turtlesim/Spawn 3.运行前先启动 turtlesim_node 节点 实现流程: 1.包含头文件 需要包含 turtlesim 包下资源,注意在 package.xml 配置 2.初始化 ros 节点 3.创建 ros 句柄 4.创建 service 客户端 5.等待服务启动 6.发送请求 7.处理响应 */ #include "ros/ros.h" #include "turtlesim/Spawn.h" int main(int argc, char *argv[]) { setlocale(LC_ALL,""); // 2.初始化 ros 节点 ros::init(argc,argv,"set_turtle"); // 3.创建 ros 句柄 ros::NodeHandle nh; // 4.创建 service 客户端 ros::ServiceClient client = nh.serviceClient("/spawn"); // 5.等待服务启动 // client.waitForExistence(); ros::service::waitForService("/spawn"); // 6.发送请求 turtlesim::Spawn spawn; spawn.request.x = 1.0; spawn.request.y = 1.0; spawn.request.theta = 1.57; spawn.request.name = "my_turtle"; bool flag = client.call(spawn); // 7.处理响应结果 if (flag) { ROS_INFO("新的乌龟生成,名字:%s",spawn.response.name.c_str()); } else { ROS_INFO("乌龟生成失败!!!"); } return 0; } ```

3.运行

首先,启动 roscore;

然后启动乌龟显示节点,执行运动控制节点;

最后启动乌龟位姿订阅节点;

参数设置实操

目标:修改turtlesim乌龟显示节点窗体的背景色,已知背景色是通过参数服务器的方式以 rgb 方式设置的

实现流程:

  1. 通过ros命令获取参数。
  2. 编码实现服参数设置节点。
  3. 启动 roscore、turtlesim_node 与参数设置节点,查看运行结果。

获取参数列表:

rosparam list

响应结果:

/turtlesim/background_b
/turtlesim/background_g
/turtlesim/background_r

1.参数修改

```cpp /* 注意命名空间的使用。 */ #include "ros/ros.h" int main(int argc, char *argv[]) { ros::init(argc,argv,"haha"); ros::NodeHandle nh("turtlesim"); //ros::NodeHandle nh; // ros::param::set("/turtlesim/background_r",0); // ros::param::set("/turtlesim/background_g",0); // ros::param::set("/turtlesim/background_b",0); nh.setParam("background_r",0); nh.setParam("background_g",0); nh.setParam("background_b",0); return 0; } ```

2.启动乌龟节点

启动终端,输入命令

roscore

重新启动一个终端,输入命令

rosrun turtlesim turtlesim_node

3.运行

首先,启动 roscore;

然后启动参数修改节点,启动乌龟显示节点;

PS: 注意节点启动顺序,如果先启动乌龟显示节点,后启动背景色设置节点,那么颜色设置不会生效

4.其他设置方法

方式1:修改小乌龟节点的背景色(命令行实现)

rosparam set /turtlesim/background_b 自定义数值

rosparam set /turtlesim/background_g 自定义数值

rosparam set /turtlesim/background_r 自定义数值

修改相关参数后,重启 turtlesim_node 节点,背景色就会发生改变

方式2:启动节点时,直接设置参数

rosrun turtlesim turtlesim_node _background_r:=100 _background_g=0 _background_b=0

方式3:通过launch文件传参

<launch>
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="set_bg" output="screen">
        <!-- launch 传参策略1 -->
        <!-- <param name="background_b" value="0" type="int" />
        <param name="background_g" value="0" type="int" />
        <param name="background_r" value="0" type="int" /> -->

        <!-- launch 传参策略2 -->
        <rosparam command="load" file="$(find demo03_test_parameter)/cfg/color.yaml" />
    </node>

</

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