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ROS入门教程-1.1.10 创建ROS消息和ROS服务

ROS入门教程-创建ROS消息和ROS服务

说明:

  • 本教程详细介绍如何创建并编译ROS消息和服务,以及rosmsg, rossrv和roscp命令行工具的使用。

目录

  • 消息(msg)和服务(srv)介绍
  • 使用 msg
  • 创建一个 msg
  • 使用 rosmsg
  • 使用 srv
  • 创建一个srv
  • 使用 rossrv
  • msg和srv都需要的步骤
  • 获得帮助
  • 回顾
  • 下一个教程

消息(msg)和服务(srv)介绍

  • 消息(msg): msg文件就是一个描述ROS中所使用消息类型的简单文本。它们会被用来生成不同语言的源代码。

  • 服务(srv): 一个srv文件描述一项服务。它包含两个部分:请求和响应。

  • msg文件存放在package的msg目录下,srv文件则存放在srv目录下。

  • msg文件实际上就是每行声明一个数据类型和变量名。

  • 可以使用的数据类型如下:

int8, int16, int32, int64 (plus uint*) float32, float64 string time, duration other msg files variable-length array[] and fixed-length array[C]
  • 在ROS中有一个特殊的数据类型:Header,它含有时间戳和坐标系信息。

  • 在msg文件的第一行经常可以看到Header header的声明.

  • 下面是一个msg文件的样例,它使用了Header,string,和其他另外两个消息类型。

Header header
  string child_frame_id
  geometry_msgs/PoseWithCovariance pose
  geometry_msgs/TwistWithCovariance twist
  • srv文件分为请求和响应两部分,由'---'分隔。下面是srv的一个样例:
int64 A
int64 B
---
int64 Sum
  • 其中A和B是请求, 而Sum是响应。

使用 msg

创建一个 msg

  • 下面,我们将在之前创建的package里定义新的消息。
$ cd ~/catkin_ws/src/beginner_tutorials
$ mkdir msg
$ echo "int64 num" > msg/Num.msg
  • 上面是最简单的例子——在.msg文件中只有一行数据。
  • 当然,你可以仿造上面的形式多增加几行以得到更为复杂的消息:
string first_name
string last_name
uint8 age
uint32 score
  • 接下来,还有关键的一步:我们要确保msg文件被转换成为C++,Python和其他语言的源代码:
  • 查看package.xml, 确保它包含一下两条语句:
  <build_depend>message_generation</build_depend>
  <run_depend>message_runtime</run_depend>
  • 如果没有,添加进去。

  • 注意:在构建的时候,我们只需要"message_generation"。

  • 然而,在运行的时候,我们只需要"message_runtime"。

  • 在你最喜爱的编辑器中打开CMakeLists.txt文件(可以参考前边的教程rosed).

  • 在CMakeLists.txt文件中,利用find_packag函数,增加对message_generation的依赖,这样就可以生成消息了。

  • 你可以直接在COMPONENTS的列表里增加message_generation,就像这样:

# Do not just add this line to your CMakeLists.txt, modify the existing line
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS roscpp rospy std_msgs message_generation)
  • 有时候你会发现,即使你没有调用find_package,你也可以编译通过。
  • 这是因为catkin把你所有的package都整合在一起,因此,如果其他的package调用了find_package,你的package的依赖就会是同样的配置。
  • 但是,在你单独编译时,忘记调用find_package会很容易出错。
  • 同样,你需要确保你设置了运行依赖:
catkin_package(
  ...
  CATKIN_DEPENDS message_runtime ...
  ...)
  • 找到如下代码块:
# add_message_files(
#   FILES
#   Message1.msg
#   Message2.msg
# )
  • 去掉注释符号#,用你的.msg文件替代Message*.msg,就像下边这样:
add_message_files(
  FILES
  Num.msg
)
  • 手动添加.msg文件后,我们要确保CMake知道在什么时候重新配置我们的project。

  • 确保添加了如下代码:

    generate_messages()

  • 增加Num.msg文件

$ roscd beginner_tutorials
$ mkdir msg
$ echo "int64 num" > msg/Num.msg
  • 上面是最简单的例子——在.msg文件中只有一行数据。
  • 当然,你可以仿造上面的形式多增加几行以得到更为复杂的消息:
string first_name
string last_name
uint8 age
uint32 score
  • 接下来,还有关键的一步:我们要确保msg文件被转换成为C++,Python和其他语言的源代码:
  • 在你最喜爱的编辑器中打开CMakeLists.txt文件(可以参考前边的教程rosed),并为下边这行代码去掉#:
# rosbuild_genmsg()
  • 现在,你可以生成自己的消息源代码了。
  • 如果你想立即实现,那么就跳过以下部分,到Common step for msg and srv.

使用 rosmsg

  • 以上就是你创建消息的所有步骤。

  • 下面通过rosmsg show命令,检查ROS是否能够识消息。

  • 使用方法:

$ rosmsg show [message type]
  • 样例:
$ rosmsg show beginner_tutorials/Num
  • 你将会看到:
int64 num
  • 在上边的样例中,消息类型包含两部分: beginner_tutorials

    • 消息所在的package Num
    • 消息名Num.
  • 如果你忘记了消息所在的package,你也可以省略掉package名。

  • 输入:

$ rosmsg show Num 
  • 你将会看到:
[beginner_tutorials/Num]:
int64 num

使用 srv

创建一个srv

  • 在刚刚那个package中创建一个服务:
$ roscd beginner_tutorials
$ mkdir srv
  • 这次我们不再手动创建服务,而是从其他的package中复制一个服务。
  • roscp是一个很实用的命令行工具,它实现了将文件从一个package复制到另外一个package的功能。
  • 使用方法:
$ roscp [package_name] [file_to_copy_path] [copy_path]
  • 现在我们可以从rospy_tutorials package中复制一个服务文件了:
$ roscp rospy_tutorials AddTwoInts.srv srv/AddTwoInts.srv
  • 还有很关键的一步:我们要确保srv文件被转换成C++,Python和其他语言的源代码。
  • 现在认为,你已经如前边所介绍的,在CMakeLists.txt文件中增加了对message_generation的依赖。:
# Do not just add this line to your CMakeLists.txt, modify the existing line
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS roscpp rospy std_msgs message_generation)
  • (对的, message_generation 对msg和srv都起作用) 同样,跟msg文件类似,你也需要在package.xml文件中做一些修改。 - 查看上边的说明,增加额外的依赖项。

  • 删掉#,去除对下边语句的注释:

# add_service_files(
#   FILES
#   Service1.srv
#   Service2.srv
# )
  • 用你自己的srv文件名替换掉那些Service*.srv文件:
add_service_files(
  FILES
  AddTwoInts.srv
)
  • 再次打开CMakeLists.txt文件,删掉#,去除对如下语句的注释:
# rosbuild_gensrv()
  • 现在,你可以生成自己的服务源代码了。
  • 如果你想立即实现,那么就跳过以下部分,到Common step for msg and srv.

使用 rossrv

  • 以上就是创建一个服务所需的所有步骤。
  • 下面通过rossrv show命令,检查ROS是否能够识该服务。
  • 使用方法: $ rossrv show 例子:
$ rossrv show beginner_tutorials/AddTwoInts
  • 你将会看到:
int64 a
int64 b
---
int64 sum
  • 跟rosmsg类似, 你也可以不指定具体的package名来查找服务文件:
$ rossrv show AddTwoInts
[beginner_tutorials/AddTwoInts]:
int64 a
int64 b
---
int64 sum

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

msg和srv都需要的步骤

  • 接下来,在CMakeLists.txt中找到如下部分:
# generate_messages(
#   DEPENDENCIES
# #  std_msgs  # Or other packages containing msgs
# )
  • 去掉注释并附加上所有你消息文件所依赖的那些含有.msg文件的package(这个例子是依赖std_msgs,不要添加roscpp,rospy),结果如下:
generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
)
  • catkin版本,由于增加了新的消息,所以我们需要重新编译我们的package:
# In your catkin workspace
$ cd ../..
$ catkin_make
$ cd -
  • rosbuild版本,由于增加了新的消息,所以我们需要重新编译我们的package:

    $ rosmake beginner_tutorials

  • 所有在msg路径下的.msg文件都将转换为ROS所支持语言的源代码。

  • 生成的C++头文件将会放置在~/catkin_ws/devel/include/beginner_tutorials/

  • Python脚本语言会在 ~/catkin_ws/devel/lib/python2.7/dist-packages/beginner_tutorials/msg目录下创建。

  • lisp文件会出现在~/catkin_ws/devel/share/common-lisp/ros/beginner_tutorials/msg/路径下.

  • 详尽的消息格式请参考Message Description Language 页面.

获得帮助

  • 我们已经接触到不少的ROS工具了。
  • 有时候很难记住他们所需要的参数。
  • 还好大多数ROS工具都提供了帮助。
  • 输入:
$ rosmsg -h
  • 你可以看到一系列的rosmsg子命令.
  • 命令列表:
rosmsg show 显示信息的描述
rosmsg users  Find files that use message
rosmsg md5  显示信息的md5sum
rosmsg package  列出信息所在的包
rosmsg packages 列出包含信息的包
  • 同样你也可以获得子命令的帮助:
$ rosmsg show -h
  • 这会现实rosmsg show 所需的参数:
  • Usage:
rosmsg show [options] <message type>
  • 选项Options:
  -h, --help  show this help message and exit
  -r, --raw   show raw message text, including comments

回顾

  • 总结一下到目前为止我们接触过的一些命令:
rospack = ros+pack(age) : 提供ROS package相关的信息 
rosstack = ros+stack  : 提供stacks 相关的信息 
roscd = ros+cd  : changes directory to a ROS package or stack 
rosls = ros+ls  : lists files in a ROS package 
roscp = ros+cp  : copies files from/to a ROS package 
rosmsg = ros+msg : provides information related to ROS message definitions 
rossrv = ros+srv : provides information related to ROS service definitions 
rosmake = ros+make : makes (compiles) a ROS package 

下一个教程

  • 既然已经学习了如何创建ROS消息和服务,接下来就就将学习如何编写简单的发布器和订阅器(python) (c++).

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标签: ros消息, ros服务