ROS2探索总结-3.小试牛刀

ROS2探索总结-3.小试牛刀
说明

• 安装ROS2框架

看了之前ROS2的框架设计，是不是对ROS2产生了很多好奇。相比ROS1，ROS2中融入了很多新的东西，但是很多核心的概念并没有改变。

一、ROS中的Graph

还记不记得ROS1中Graph的几个概念？（可以出门左转复习《ROS探索总结（二）——ROS总体框架》）节点、消息、主题、服务，在ROS2里边又新加入了一个“发现（Discovery）”的概念。节点、消息、主题、服务这几个概念这里就不赘述了，在ROS2和ROS1里是相同的，我们来看一下什么叫Discovery。

我们从前边的框架中已经看到了，ROS2里是没有master的，那么节点之间是怎么知道彼此存在的呢？这就全靠一种自动发现的机制——Discovery。什么意思呢？简单来说，当一个节点启动后，首先在网络中发条广播，大声告诉这个世界我来了（忽然想到三体里人类向宇宙发送广播，招来了外星人。。。），其他节点听到之后，也纷纷反馈各自的信息，这样一来二去也就联系上了。当然，万一哪个节点掉线了怎们办？没关系，每个节点都会周期性的发布广播，告诉其他节点他还在线，就算要下线，他也会广播告诉其他节点他要走了，下次再聊。

二、小试牛刀

看了这么多概念，一时不一定消化得了，让我们小试牛刀，加强一下印象。从哪里下手呢？还记不记得ROS wiki上最初的talker and listener，ROS2还是继续从这里出发。

• 安装ROS2

目前ROS2还处于开发阶段，提供两种安装方法：二进制包和源码编译。我们还是偷偷懒，直接使用编译好的二进制包。打开网站 https://github.com/ros2/ros2/releases ，找到最新发布的ROS版本，目前最新版是Beta1，看看下载列表，是不是很激动的可以看到linux、osx、windows三个版本的二进制包，支持的平台确实比ROS1多了吧。不过我们还是从熟悉的Linux环境开始，需要Ubuntu16.04，从列表中下载ros2-beta1-package-linux-fastrtps.tar.bz2。

• 安装一些依赖包

$ sudo apt-get update && sudo apt-get install -q -y libopencv-core2.4v5      libhighgui2.4 libopencv-imgproc2.4v5 wget
   

解压刚才下载的ros2-beta1-package-linux-fastrtps.tar.bz2到你需要的目录下。
解压后如图所示：

设置环境变量

由于我们下载的是已经编译好的二进制包，不需要编译安装的过程（包括里边的示例代码，talker和listener都已经是编译好的），直接就可以使用了。当然运行前还是要设置一下环境变量（每个终端都需要，或者直接在.bashrc文件里添加）：

$ source setup.bash
     

执行程序

在两个终端中分别执行“talker”和“listener”命令(使用apt-get install解决出现的错误)

两个节点成功连接上的界面

源码剖析

• talker和listener的源码：https://github.com/ros2/tutorials

• talker

#include <iostream>

#include <memory>

 

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"

#include "std_msgs/msg/string.hpp"

 

int main(int argc, char * argv[])

{

  //ros::init(argc, argv, "talker");

  rclcpp::init(argc, argv);

 

  //ros::NodeHandle n;

  auto node = rclcpp::node::Node::make_shared("talker");

 

  rmw_qos_profile_t custom_qos_profile = rmw_qos_profile_default;

  custom_qos_profile.depth = 7;

 

  //ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<std_msgs::String>("chatter", 1000);

  auto chatter_pub = node->create_publisher<std_msgs::msg::String>("chatter", custom_qos_profile);

 

  //ros::Rate loop_rate(10);

  rclcpp::WallRate loop_rate(2);

 

  auto msg = std::make_shared<std_msgs::msg::String>();

  auto i = 1;

 

  //while (ros::ok())

  while (rclcpp::ok()) {

    msg->data = "Hello World: " + std::to_string(i++);

    std::cout << "Publishing: '" << msg->data << "'" << std::endl;

 

    //chatter_pub.publish(msg);

    chatter_pub->publish(msg);

 

    //ros::spinOnce();

    rclcpp::spin_some(node);

 

    //loop_rate.sleep();

    loop_rate.sleep();

  }

 

  return 0;

}

• listener

#include <iostream>

#include <memory>

 

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"

#include "std_msgs/msg/string.hpp"

 

//void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)

void chatterCallback(const std_msgs::msg::String::SharedPtr msg)

{

  std::cout << "I heard: [" << msg->data << "]" << std::endl;

}

 

int main(int argc, char * argv[])

{

  //ros::init(argc, argv, "listener");

  rclcpp::init(argc, argv);

 

  //ros::NodeHandle n;

  auto node = rclcpp::Node::make_shared("listener");

 

  //ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter", 1000, chatterCallback);

  auto sub = node->create_subscription<std_msgs::msg::String>(

    "chatter", chatterCallback, rmw_qos_profile_default);

 

  //ros::spin();

  rclcpp::spin(node);

 

  return 0;

}

每句的代码上用注释标注了对应于ROS1中的代码，仔细阅读上边的代码，我们可以从以下几点做出对比分析：

• ROS2中的API相比ROS1中发生了较大的变化，这和ROS2设计文档中描述的一致，ROS2并不是在ROS1的基础上查漏补缺，而是完全从新设计。关于ROS2的API说明，可以参考API文档：http://docs.ros2.org/beta1/api/rclcpp/index.html

• 使用了更多C++的特性，比如auto、make_shared等。

• 加入了QoS配置，从上边的代码中，我们可以看到QoS有默认的配置rmw_qos_profile_default，而且talker将QoS的depth配置设置为“7”。

• 代码的总体架构还是与ROS1极为相似的。

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参考资料：

Overview of ROS 2 concepts ： https://github.com/ros2/ros2/wiki/Overview-of-ROS-2-concepts

C++ ROS Client Library API：http://docs.ros2.org/beta1/api/rclcpp/index.html