什么是ROS服務(wù)通信模式

本篇文章為大家展示了什么是ROS服務(wù)通信模式，內(nèi)容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。

ROS 服務(wù)通信模式

服務(wù)（services）是節(jié)點之間通訊的另一種方式。服務(wù)允許節(jié)點發(fā)送請求（request） 并獲得一個響應(yīng)（response）

AddTwoInts.h文件是根據(jù)AddTwoInts.srv文件生成的

還會自動生成

AddTwoIntsRequest.h

AddTwoIntsResponse.h

AddTwoInts.h所在的目錄是

\catkin_ws\devel

AddTwoInts.srv

int64 aint64 b---int64 sum

server.cpp

/** * AddTwoInts Server */#include "ros/ros.h"#include "learning_communication/AddTwoInts.h"// service回調(diào)函數(shù)，輸入?yún)?shù)req，輸出參數(shù)resbool add(learning_communication::AddTwoInts::Request &req,     learning_communication::AddTwoInts::Response &res){  // 將輸入?yún)?shù)中的請求數(shù)據(jù)相加，結(jié)果放到應(yīng)答變量中  res.sum = req.a + req.b;  ROS_INFO("request: x=%ld, y=%ld", (long int)req.a, (long int)req.b);  ROS_INFO("sending back response: [%ld]", (long int)res.sum);  return true;}int main(int argc, char **argv){  // ROS節(jié)點初始化  ros::init(argc, argv, "add_two_ints_server");  // 創(chuàng)建節(jié)點句柄  ros::NodeHandle n;  // 創(chuàng)建一個名為add_two_ints的server，注冊回調(diào)函數(shù)add()  ros::ServiceServer service = n.advertiseService("add_two_ints", add);  // 循環(huán)等待回調(diào)函數(shù)  ROS_INFO("Ready to add two ints.");  ros::spin();  return 0;}

client.cpp

/** * AddTwoInts Client */#include <cstdlib>#include "ros/ros.h"#include "learning_communication/AddTwoInts.h"int main(int argc, char **argv){  // ROS節(jié)點初始化  ros::init(argc, argv, "add_two_ints_client");  // 從終端命令行獲取兩個加數(shù)  if (argc != 3)  {    ROS_INFO("usage: add_two_ints_client X Y");    return 1;  }  // 創(chuàng)建節(jié)點句柄  ros::NodeHandle n;  // 創(chuàng)建一個client，請求add_two_int service  // service消息類型是learning_communication::AddTwoInts  ros::ServiceClient client = n.serviceClient<learning_communication::AddTwoInts>("add_two_ints");  // 創(chuàng)建learning_communication::AddTwoInts類型的service消息  learning_communication::AddTwoInts srv;  srv.request.a = atoll(argv[1]);  srv.request.b = atoll(argv[2]);  // 發(fā)布service請求，等待加法運算的應(yīng)答結(jié)果  if (client.call(srv))  {    ROS_INFO("Sum: %ld", (long int)srv.response.sum);  }  else  {    ROS_ERROR("Failed to call service add_two_ints");    return 1;  }  return 0;}

CMakeLists.txt

add_executable(server src/server.cpp)target_link_libraries(server ${catkin_LIBRARIES})add_dependencies(server ${PROJECT_NAME}_gencpp)add_executable(client src/client.cpp)target_link_libraries(client ${catkin_LIBRARIES})add_dependencies(client ${PROJECT_NAME}_gencpp)

package.xml

<?xml version="1.0"?><package> <name>learning_communication</name> <version>0.0.0</version> <description>The learning_communication package</description> <maintainer email="hcx@todo.todo">hcx</maintainer> <license>TODO</license> <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend> <build_depend>geometry_msgs</build_depend> <build_depend>roscpp</build_depend> <build_depend>rospy</build_depend> <build_depend>std_msgs</build_depend> <run_depend>geometry_msgs</run_depend> <run_depend>roscpp</run_depend> <run_depend>rospy</run_depend> <run_depend>std_msgs</run_depend> <build_depend>message_generation</build_depend> <run_depend>message_runtime</run_depend> <!-- The export tag contains other, unspecified, tags --> <export>  <!-- Other tools can request additional information be placed here --> </export></package>

文件夾的主要功能

1）config：放置功能包中的配置文件，由用戶創(chuàng)建，文件名可以不同。2）include：放置功能包中需要用到的頭文件。3）scripts：放置可以直接運行的Python腳本。4）src：放置需要編譯的C++代碼。5）launch：放置功能包中的所有啟動文件。6）msg：放置功能包自定義的消息類型。7）srv：放置功能包自定義的服務(wù)類型。8）action：放置功能包自定義的動作指令。9）CMakeLists.txt：編譯器編譯功能包的規(guī)則。

如何自定義服務(wù)數(shù)據(jù)

與話題消息類似，ROS中的服務(wù)數(shù)據(jù)可以通過srv文件進行語言無關(guān)的接口定義，一般放置在功能包根目錄下的srv文件夾中。該文件包含請求與應(yīng)答兩個數(shù)據(jù)域，數(shù)據(jù)域中的內(nèi)容與話題消息的數(shù)據(jù)類型相同，只是在請求與應(yīng)答的描述之間，需要使用“—”三個橫線進行分割。

針對加法運算例程中的服務(wù)需求，創(chuàng)建一個定義服務(wù)數(shù)據(jù)類型的srv文件learning_communication/srv/AddTwoInts.sint64 a

int64 b

int64 sumv文件的內(nèi)容較為簡單，在服務(wù)請求的數(shù)據(jù)域中定義了兩個int64類型的變量a和b，用來存儲兩個加數(shù)； 又在服務(wù)應(yīng)答的數(shù)據(jù)域中定義了一個int64類型的變量sum，用來存儲“a+b”的結(jié)果。

完成服務(wù)數(shù)據(jù)類型的描述后，與話題消息一樣，還需要在功能包的package.xml和CMakeLists.txt文件中配置依賴與編譯規(guī)則，在編譯過程中將該描述文件轉(zhuǎn)換成編程語言所能識別的代碼。

打開package.xml文件，添加以下依賴配置

message_generation message_runtime

打開CMakeLists.txt文件，添加如下配置

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS geometry_msgs roscpp rospy std_msgs message_generation )add_service_files( FILES AddTwoInts.srv )

message_generation包不僅可以針對話題消息產(chǎn)生相應(yīng)的代碼，還可以根據(jù)服務(wù)消息的類型描述文件產(chǎn)生相關(guān)的代碼。 功能包編譯成功后，在服務(wù)的Server節(jié)點和Client節(jié)點的代碼實現(xiàn)中就可以直接調(diào)用這些定義好的服務(wù)消息了。 接下來我們就編寫Server和Client節(jié)點的代碼，完成兩數(shù)相加求和的服務(wù)過程。

代碼解釋

Server節(jié)點實現(xiàn)過程

1． 頭文件

#include "learning-communication/AddTwoInts.h"

使用ROS中的服務(wù)，必須包含服務(wù)數(shù)據(jù)類型的頭文件，這里使用的頭文件是learning_communication/AddTwoInts.h，該頭文件根據(jù)我們之前創(chuàng)建的服務(wù)數(shù)據(jù)類型的描述文件AddTwoInts.srv自動生成。

2．主函ros::ServiceServer service = n.advertiseService(“add_two_ints”, add);部分相對簡單，先初始化節(jié)點，創(chuàng)建節(jié)點句柄，重點是要創(chuàng)建一個服務(wù)的Server，指定服務(wù)的名稱以及接收到服務(wù)數(shù)據(jù)后的回調(diào)函數(shù)。然后開始 循環(huán)等待服務(wù)請求；一旦有服務(wù)請求，Server就跳入回調(diào)函數(shù)進行處理。

3．回調(diào)函數(shù)部分

bool add(learning_communication::AddTwoInts::Request &req,learning_communication::AddTwoInts::Response &res)

回調(diào)函數(shù)是真正實現(xiàn)服務(wù)功能的部分，也是設(shè)計的重點。add（）函數(shù)用于完成兩個變量相加的功能，其傳入?yún)?shù)便是我們在服務(wù)數(shù)據(jù)類型描述文件中聲明的請求與應(yīng)答的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

{ res.sum = req.a + req.b;ROS_INFO("request: x=%ld, y=%ld", (long int)req.a, (long int)req.b);ROS_INFO("sending back response: [%ld]", (long int)res.sum);ROS_INFO("sending back response: [%ld]", (long int)res.sum);return true;}

在完成加法運算后，求和結(jié)果會放到應(yīng)答數(shù)據(jù)中，反饋到Client，回調(diào)函數(shù)返回true。

服務(wù)中的Server實現(xiàn)流程如下：

·初始化ROS節(jié)點。

·創(chuàng)建Server實例。

·循環(huán)等待服務(wù)請求，進入回調(diào)函數(shù)。

·在回調(diào)函數(shù)中完成服務(wù)功能的處理并反饋應(yīng)答數(shù)據(jù)。

Client節(jié)點的實現(xiàn)過程。

1．創(chuàng)建Client

ros::ServiceClient client = n.serviceClient<learning_communication::AddTwoInts> ("add_two_ints");

首先需要創(chuàng)建一個add_two_ints的Client實例，指定服務(wù)類型為learning_communication：AddTwoInts。

2．發(fā)布服務(wù)請求

learning_communication::AddTwoInts srv;srv.request.a = atoll(argv[1]);srv.request.b = atoll(argv[2]);

然后實例化一個服務(wù)數(shù)據(jù)類型的變量，該變量包含兩個成員：request和response。將節(jié)點運行時輸入的兩個參數(shù)作為需要相加的兩個整型數(shù)存儲到變量中。

if (client.call(srv))

接著進行服務(wù)調(diào)用。該調(diào)用過程會發(fā)生阻塞，調(diào)用成功后返回true，訪問srv.reponse即可獲取服務(wù)請求的結(jié)果。如果調(diào)用失敗會返回false，srv.reponse則不可使用。

服務(wù)中的Client實現(xiàn)流程如下：

·初始化ROS節(jié)點。

·創(chuàng)建一個Client實例。

·發(fā)布服務(wù)請求數(shù)據(jù)。

·等待Server處理之后的應(yīng)答結(jié)果。

編譯功能包

編輯CMakeLists.txt文件，加入如下編譯規(guī)則：

add_executable(server src/server.cpp)target_link_libraries(server ${catkin_LIBRARIES})add_dependencies(server ${PROJECT_NAME}_gencpp)add_executable(client src/client.cpp)target_link_libraries(client ${catkin_LIBRARIES})add_dependencies(client ${PROJECT_NAME}_gencpp)

現(xiàn)在就可以使用catkin_make命令編譯功能包了。

運行Server和Client

運行編譯生成的Server和Client節(jié)點。

1．啟動roscore

在運行節(jié)點之前，首先需要確保ROS Master已經(jīng)成功啟動：

roscore2．運行Server節(jié)點打開終端，使用如下命令運行Server節(jié)點：roscore

2．運行Server節(jié)點打開終端，使用如下命令運行

Server節(jié)點： rosrun learning_communication server

3．運行Client節(jié)點

打開一個新的終端，運行Client節(jié)點，同時需要輸入加法運算的兩個加數(shù)值：

$ rosrun learning_communication client 3 5

Client啟動后發(fā)布服務(wù)請求，并成功接收到反饋結(jié)果

Server接收到服務(wù)調(diào)用后完成加法求解，并將結(jié)果反饋給Client

wiki

rosservice list     輸出可用服務(wù)的信息rosservice call     調(diào)用帶參數(shù)的服務(wù)rosservice type     輸出服務(wù)類型rosservice find     依據(jù)類型尋找服務(wù)find services by service typerosservice uri     輸出服務(wù)的ROSRPC uri

上述內(nèi)容就是什么是ROS服務(wù)通信模式，你們學(xué)到知識或技能了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或者豐富自己的知識儲備，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。