ROS学习笔记9-创建ros消息和服务

2024-03-08 23:35:58

该节内容主要来自于官方文档的两个小节：
1.使用rosed来编辑
2.创建ros消息的服务

先来看rosed：

rosed
rosed命令是rosbash的一部分，使用rosed可以直接编辑包中的一个文件，而无需键入文件所在的全路径，用法如下：
```
$ rosed [package_name] [filename]
```
例如我们想编辑roscpp包下的Logger.msg，则输入如下命令：
```
$ rosed roscpp Logger.msg
```
则会使用vim打开Logger.msg进入编辑状态。
同时，rosed支持使用tab键实现自动完成功能，用法如下：
```
$ rosed [package_name] <tab><tab>
```
例如：
```
$ rosed roscpp <tab><tab>
```
注意：两个tab和包名之间有空格。
会列出roscpp包中的所有的文件：
```
Empty.srv                   roscpp.cmake
genmsg_cpp.py               roscppConfig.cmake
gensrv_cpp.py               roscppConfig-version.cmake
GetLoggers.srv              roscpp-msg-extras.cmake
Logger.msg                  roscpp-msg-paths.cmake
msg_gen.py                  SetLoggerLevel.srv
package.xml                 
```
并且，rosed还可以指定编辑器，默认的采用vim编辑器，可以通过设置~/.bashrc文件中的环境变量来指定编辑器：
例如输入如下命令将编辑器设置为nano编辑器。
```
export EDITOR='nano -w'
```
也可以使用如下命令设置为gedit：
```
export EDITOR='gedit -w'
```
msg和srv文件介绍
- msg：msg文件是ros中描述msg消息成员的文本文件，他可以生成不同语言中的消息代码。
- srv：srv文件是ros中描述服务类型成员的文本文件，他包含请求和响应两部分。
msg文件每行包含一个类型和一个变量名：
其中，变量类型可以为如下类型：
- int8, int16, int32, int64 (以及uint)
- float32, float64
- string
- time, duration
- 其他消息类型
- 变长度以及定长度的数组[]
此外还有一个特殊类型，头类型（Header),Header类型包含一个时间戳和坐标轴信息，这些信息在ＲＯＳ中很常用。一个典型的ｒｏｓ消息定义如下：
```
 Header header
  string child_frame_id
  geometry_msgs/PoseWithCovariance pose
  geometry_msgs/TwistWithCovariance twist
```
srv文件定义与msg类似，也是由不同行组成，每行包含一个变量类型和一个变量名，不过srv包含请求（request）和响应（response）两个部分，该两部分用一行三短杠---分隔开。例如：
```
int64 A
int64 B
---
int64 Sum
```
在上面的例子中：A和B是请求，Sum是响应。
使用msg
1. 创建msg
  比如使用如下命令可以在之前的示例包里创建一个新msg：
```
$ roscd beginner_tutorials
$ mkdir msg
$ echo "int64 num" > msg/Num.msg
```
  该msg只有一行，当然也可以创建一个更复杂的msg
```
string first_name
string last_name
uint8 age
uint32 score
```
  然后，为了确保该msg文件能被转化为其他语言的代码，需要检查package.xml中如下两行存在且未被注释掉：（查看之后发现默认是注释掉的）
```
<build_depend>message_generation</build_depend>
  <exec_depend>message_runtime</exec_depend>
```
  在编译期间，我们需要启用message_generation，在运行期间，我们需要启用message_runtime。
  然后使用你最喜爱的编辑器打开CMakeLists.txt（可以使用rosed）然后在find_package中添加message_generation的条目：
```
## Find catkin macros and libraries
## if COMPONENTS list like find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS xyz)
## is used, also find other catkin packages
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  roscpp
  rospy
  std_msgs
  message_generation
)
```
  同时，确保在运行时依赖中也添加了该消息的依赖：
```
catkin_package(
#  INCLUDE_DIRS include
#  LIBRARIES begginner_tutorials
#  CATKIN_DEPENDS roscpp rospy std_msgs
#  DEPENDS system_lib
CATKIN_DEPENS message_runtime
)
```
  找到添加消息文件的代码段：
```
# add_message_files(
#   FILES
#   Message1.msg
#   Message2.msg
# )
```
  取消注释并添加该消息文件名：
```
add_message_files(
  FILES
  Num.msg
)
```
  确保generate_message被调用：
```
generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
)
```
2. 查看msg的信息
  定义信息之后，可以用rosmsg命令来查看消息的信息：
```
$ rosmsg show [message type]
```
  例如，对于上述定义的信息，用如下命令：
```
$ rosmsg show beginner_tutorials/Num
```
  可以看到返回为：
```
int64 num
```
  也可以不写全路径，如果你不记得该消息在哪个包下面，可以这样写：
```
$ rosmsg show Num
```
  返回为：
```
[beginner_tutorials/Num]:
int64 num
```
使用srv
1. 　创建srv
  类似于msg，我们先创建一个srv的文件夹：
```
$ roscd beginner_tutorials
$ mkdir srv
```
  可以在其中手动写一个srv文件，也可以将其他地方的srv文件复制过来，在此处介绍一个ros下面复制文件的命令，roscp，该命令用法如下：
```
$ roscp [package_name] [file_to_copy_path] [copy_path]
```
  然后我们将rospy_tutorials包中的srv文件复制过来：
```
$ roscp rospy_tutorials AddTwoInts.srv srv/AddTwoInts.srv
```
  同时在package.xml中启用message_generation和message_runtime（该步与msg相同）。
  
  然后在find_package的调用中增加message_generation（与msg中相同）。
  不同的是在add_service_files的调用中要添加与服务对应的条目。
```
add_service_files(
  FILES
  AddTwoInts.srv
)
```
2. 查看srv的信息
  与rosmsg类似，ros也提供了rossrv来查看srv服务相关的信息：
  例如：
```
$ rossrv show beginner_tutorials/AddTwoInts
```
  返回：
```
int64 a
int64 b
---
int64 sum
```
  也可以不加路径：
```
$ rossrv show AddTwoInts
[beginner_tutorials/AddTwoInts]:
int64 a
int64 b
---
int64 sum

[rospy_tutorials/AddTwoInts]:
int64 a
int64 b
---
int64 sum
```

通用步骤（个人感觉应该该节改名为编译步骤）
如果进行完了如上步骤，然后就可以编译这些msg和srv，取消CMakeLists.txt中以下几行的注释：

generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
)

然后运行catkin_make进行编译：

# In your catkin workspace
$ roscd beginner_tutorials
$ cd ../..
$ catkin_make install
$ cd -

则会将msg和srv文件编译成其他语言的代码。例如，对于msg，C++的头文件会包含在~/catkin_ws/devel/include/beginner_tutorials/中；
python的源文件会包含在~/catkin_ws/devel/lib/python2.7/dist-packages/beginner_tutorials/msg中；
~/catkin_ws/devel/share/common-lisp/ros/beginner_tutorials/msg/中。
srv文件对于C++会和msg文件生成的源文件在统一文件夹中，而python和lisp的srv文件生成的文件会在单独的srv文件夹中，该文件夹与msg文件夹在同一个目录下。
看一个C++的msg头文件：

// Generated by gencpp from file begginner_tutorials/Num.msg
// DO NOT EDIT!


#ifndef BEGGINNER_TUTORIALS_MESSAGE_NUM_H
#define BEGGINNER_TUTORIALS_MESSAGE_NUM_H


#include <string>
#include <vector>
#include <map>

#include <ros/types.h>
#include <ros/serialization.h>
#include <ros/builtin_message_traits.h>
#include <ros/message_operations.h>


namespace begginner_tutorials
{
template <class ContainerAllocator>
struct Num_
{
  typedef Num_<ContainerAllocator> Type;

  Num_()
    : num(0)  {
    }
  Num_(const ContainerAllocator& _alloc)
    : num(0)  {
  (void)_alloc;
    }



   typedef int64_t _num_type;
  _num_type num;





  typedef boost::shared_ptr< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> > Ptr;
  typedef boost::shared_ptr< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> const> ConstPtr;

}; // struct Num_

typedef ::begginner_tutorials::Num_<std::allocator<void> > Num;

typedef boost::shared_ptr< ::begginner_tutorials::Num > NumPtr;
typedef boost::shared_ptr< ::begginner_tutorials::Num const> NumConstPtr;

// constants requiring out of line definition



template<typename ContainerAllocator>
std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> & v)
{
ros::message_operations::Printer< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >::stream(s, "", v);
return s;
}

} // namespace begginner_tutorials

namespace ros
{
namespace message_traits
{



// BOOLTRAITS {'IsFixedSize': True, 'IsMessage': True, 'HasHeader': False}
// {'std_msgs': ['/opt/ros/kinetic/share/std_msgs/cmake/../msg'], 'begginner_tutorials': ['/home/shao/catkin_ws/src/begginner_tutorials/msg']}

// !!!!!!!!!!! ['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', '_parsed_fields', 'constants', 'fields', 'full_name', 'has_header', 'header_present', 'names', 'package', 'parsed_fields', 'short_name', 'text', 'types']




template <class ContainerAllocator>
struct IsFixedSize< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
  : TrueType
  { };

template <class ContainerAllocator>
struct IsFixedSize< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> const>
  : TrueType
  { };

template <class ContainerAllocator>
struct IsMessage< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
  : TrueType
  { };

template <class ContainerAllocator>
struct IsMessage< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> const>
  : TrueType
  { };

template <class ContainerAllocator>
struct HasHeader< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
  : FalseType
  { };

template <class ContainerAllocator>
struct HasHeader< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> const>
  : FalseType
  { };


template<class ContainerAllocator>
struct MD5Sum< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
{
  static const char* value()
  {
    return "57d3c40ec3ac3754af76a83e6e73127a";
  }

  static const char* value(const ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator>&) { return value(); }
  static const uint64_t static_value1 = 0x57d3c40ec3ac3754ULL;
  static const uint64_t static_value2 = 0xaf76a83e6e73127aULL;
};

template<class ContainerAllocator>
struct DataType< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
{
  static const char* value()
  {
    return "begginner_tutorials/Num";
  }

  static const char* value(const ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator>&) { return value(); }
};

template<class ContainerAllocator>
struct Definition< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
{
  static const char* value()
  {
    return "int64 num\n\
";
  }

  static const char* value(const ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator>&) { return value(); }
};

} // namespace message_traits
} // namespace ros

namespace ros
{
namespace serialization
{

  template<class ContainerAllocator> struct Serializer< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
  {
    template<typename Stream, typename T> inline static void allInOne(Stream& stream, T m)
    {
      stream.next(m.num);
    }

    ROS_DECLARE_ALLINONE_SERIALIZER
  }; // struct Num_

} // namespace serialization
} // namespace ros

namespace ros
{
namespace message_operations
{

template<class ContainerAllocator>
struct Printer< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
{
  template<typename Stream> static void stream(Stream& s, const std::string& indent, const ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator>& v)
  {
    s << indent << "num: ";
    Printer<int64_t>::stream(s, indent + "  ", v.num);
  }
};

} // namespace message_operations
} // namespace ros

#endif // BEGGINNER_TUTORIALS_MESSAGE_NUM_H

还是挺复杂的。

码农公寓

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