基于ROS2的话题通讯控制大疆EP

1.什么是ROS2

ros（Robot Operation System）机器人操作系统，机器人操作系统 (ROS) 是一组用于构建机器人应用程序的软件库和工具。从驱动程序到最先进的算法，再加上强大的开发人员工具，ROS 拥有您下一个机器人项目所需的一切，而且都是开源的。ROS是一种基于匿名发布/订阅机制的中间件，允许不同ROS进程之间的消息传递。在任何ROS 2系统的核心是ROS图。ROS图是指ROS系统中的节点网络和它们之间的连接。所以，对于使用过ROS的人来说，在先进的ROS2中，是可以不用启动之前所必要的roscore的，不过这只是ROS2县对于ROS一个很小的改变的表现，ROS2的改变可以说是翻天覆地的，所以，让我们开始学习这一优秀的机器人操作系统吧，ROS2就是ROS1的升级版，但是唯一缺点就是资料太少，ROS1已经用了好多年，资料比较多，案例也比较多，ROS1只能用Ubuntu Linux，但是ROS2试用于Windows，macOS，RHEL，Ubuntu Linux多平台安装ROS2，我用的平台是ubuntu20.04双系统，采用了Python语言编写。

2.如何安装ROS2

请参考https://docs.ros.org/en/rolling/Installation.html，我们用官网安装的时候会报错密钥不对，把文件的密钥全部删除，如何在添加的好了。

3.创建工作区

3.1创建新目录

mkdir -p ~/dev_ws/src 
cd ~/dev_ws/src

会出现一个dev_ws的文件夹，里面包含了src文件夹。

3.2使用colcon构建工作区

// An highlighted block
colcon build

控制台将返回以下消息：

Summary: 0 packages finished [0.52s]

工作区会出现几个新的文件夹

3.3来源覆盖

在采用覆盖层之前，打开一个新终端非常重要，与您构建工作区的终端分开。在您构建的同一终端中采购覆盖层，或者同样构建覆盖层的来源，可能会产生复杂的问题。在新的终端中，将你的主要 ROS 2 环境作为“底层”，这样你就可以在它的“之上”构建叠加层：

source /opt/ros/rolling/setup.bash

进入工作区的根目录：

cd ~/dev_ws

在根目录中，获取您的叠加层：

. install/local_setup.bash

4.创建ROS2包

4.1 什么是 ROS 2 包？

一个包可以被认为是你的 ROS 2 代码的容器。如果您希望能够安装您的代码或与他人共享它，那么您需要将其组织在一个包中。使用包，您可以发布您的 ROS 2 工作，并允许其他人轻松构建和使用它。
ROS 2 中的包创建使用 ament 作为其构建系统和 colcon 作为其构建工具。您可以使用官方支持的 CMake 或 Python 创建包，但确实存在其他构建类型。

4.2 ROS2包由什么组成

package.xml 包含有关包的元信息的文件

setup.py 包含有关如何安装软件包的说明

setup.cfg当包具有可执行文件时需要，因此可以找到它们ros2 run

/<package_name> - 一个与你的包同名的目录，由 ROS 2 工具用来查找你的包，包含 __init__.py

最简单的包可能具有如下所示的文件结构：

my_package/
     setup.py
     package.xml
     resource/my_package

4.3创建一个包

cd ~/dev_ws/src
ros2 pkg create --build-type ament_python py_pubsub

going to create a new package
package name: py_pubsub
destination directory: /home/guobaobao/dev_ws/src
package format: 3
version: 0.0.0
description: TODO: Package description
maintainer: ['guobaobao <guobaobao@todo.todo>']
licenses: ['TODO: License declaration']
build type: ament_python
dependencies: []
creating folder ./py_pubsub
creating ./py_pubsub/package.xml
creating source folder
creating folder ./py_pubsub/py_pubsub
creating ./py_pubsub/setup.py
creating ./py_pubsub/setup.cfg
creating folder ./py_pubsub/resource
creating ./py_pubsub/resource/py_pubsub
creating ./py_pubsub/py_pubsub/__init__.py
creating folder ./py_pubsub/test
creating ./py_pubsub/test/test_copyright.py
creating ./py_pubsub/test/test_flake8.py
creating ./py_pubsub/test/test_pep257.py

创建成功

4.4编写发布者

导航到dev_ws/src/py_pubsub/py_pubsub，创建一个名称为publisher_member_function.py的Python文件。

gedit publisher_member_function.py

将一下代码复制到该py文件中。

import rclpy
from rclpy.node import Node#导入rclpy以便node可以使用它的类

from std_msgs.msg import String#导入内置的字符串消息类型，节点使用该类型来构造它在主题上传递数据


class MinimalPublisher(Node):#MinimalPublisher创建类，该类继承自（或者是其子类）Node

    def __init__(self):
        super().__init__('minimal_publisher')#调用Node类的构造函数并为其提供节点名称
        self.publisher_ = self.create_publisher(String, 'topic', 10)#声明节点在名为 的主题上发布类型String（从std_msgs.msg模块导入）的消息topic，并且“队列大小”为 10。
        timer_period = 0.5  # seconds
        self.timer = self.create_timer(timer_period, self.timer_callback)
        self.i = 0#self.i是回调中使用的计数器

    def timer_callback(self):#创建一个附加了计数器值的消息，并将其发布到控制台get_logger().info
        msg = String()
        msg.data=input() #获取电脑输入信息
        self.publisher_.publish(msg) #发布信息
        self.get_logger().info('发布信息内容: "%s"' % msg.data)
        print("发布次数：“%s”" % self.i)
        self.i += 1
    

def main(args=None):#首先rclpy初始化库，然后创建节点，然后“旋转”节点以调用其回调
    rclpy.init(args=args)
    minimal_publisher = MinimalPublisher()
    rclpy.spin(minimal_publisher)
    minimal_publisher.destroy_node()
    rclpy.shutdown()


if __name__ == '__main__':
    main()

4.5添加依赖

导航一个级别回dev_ws/src/py_pubsub目录，在那里setup.py，setup.cfg和package.xml文件已为您创建。package.xml用你的文本编辑器打开。确保填写,和标签

<description>Examples of minimal publisher/subscriber using rclpy</description>
<maintainer email="you@email.com">Your Name</maintainer>
<license>Apache License 2.0</license>

在上面几行之后，添加以下与您节点的导入语句相对应的依赖项：

<exec_depend>rclpy</exec_depend>
<exec_depend>std_msgs</exec_depend>

这声明了包的需要rclpy以及std_msgs它的代码何时执行。

4.6添加入口点

打开setup.py文件。同样，匹配maintainer，maintainer_email，description和license字段您package.xml：

maintainer='YourName',
maintainer_email='you@email.com',
description='Examples of minimal publisher/subscriber using rclpy',
license='Apache License 2.0',

console_scripts在entry_points字段的括号内添加以下行：

entry_points={
        'console_scripts': [
                'talker = py_pubsub.publisher_member_function:main',
        ],
},

4.7编写订阅者节点

返回dev_ws/src/py_pubsub/py_pubsub创建下一个节点。在终端中输入以下代码：

gedit subscriber_member_function.py

将一下代码复制到py文件中。

import rclpy
from rclpy.node import Node
from std_msgs.msg import String
from robomaster import robot
class MinimalSubscriber(Node):

    def __init__(self):
        self.ep_robot = robot.Robot()#连接EP
        self.ep_robot.initialize(conn_type="ap")

        self.ep_chassis = self.ep_robot.chassis
        super().__init__('minimal_subscriber')
        self.subscription = self.create_subscription(
            String,
            'topic', 
            self.listener_callback,
            10)
        self.subscription  # prevent unused variable warning

    def listener_callback(self, msg):
        self.get_logger().info('I heard: "%s"' % msg.data)
        self.msgs=str(msg.data)
        self.command()     

    def command(self):
        print(self.msgs)
        if self.msgs =="w":#判断如果是w,就控制底盘向前移动
             self.ep_chassis.move(x=0.5, y=0, z=0, xy_speed=0.7).wait_for_completed()
        if self.msgs =="a":
            self.ep_chassis.move(x=0, y=-0.5, z=0, xy_speed=0.7).wait_for_completed()
def main(args=None):
    rclpy.init(args=args)

    minimal_subscriber = MinimalSubscriber()

    rclpy.spin(minimal_subscriber)

    # Destroy the node explicitly
    # (optional - otherwise it will be done automatically
    # when the garbage collector destroys the node object)
    minimal_subscriber.destroy_node()
    rclpy.shutdown()


if __name__ == '__main__':
    main()

4.8 添加入口点

重新打开setup.py并在发布者的入口点下方添加订阅者节点的入口点。该entry_points字段现在应如下所示：

entry_points={
        'console_scripts': [
                'talker = py_pubsub.publisher_member_function:main',
                'listener = py_pubsub.subscriber_member_function:main',
        ],
},

确保保存文件，然后您的发布/订阅系统应该可以使用了。

4.9 构建和运行

仍然在您工作区的根目录中dev_ws，构建您的新包：

colcon build --packages-select py_pubsub

打开一个新终端，导航到dev_ws并获取安装文件

. install/setup.bash

现在运行talker节点

ros2 run py_pubsub talker

打开另一个终端，dev_ws再次从内部获取安装文件，然后启动侦听器节点

ros2 run py_pubsub listener

输入w和a

EP就动起来了，文章就这里结束啦，有什么问题可以联系我，微信：13580449720