笔记图文参考:【ROS学习笔记】8.话题消息(Message)的定义与使用
基于B站ROS公开课:【古月居】古月·ROS入门21讲
基于Ubuntu 20.04.1、Noetic版本
本节说明:
之前两节使用了Topic模型,我们先使用了Twist类型(geometry_msgs.msg库下的Twist类)的Message作为输入指令进行发布,接着使用了Pose类型(Turtlesim.msg库下的Pose类)的Message作为订阅消息进行接收。
我们可以使用rosmsg show ...
来查看这俩的数据结构,可以看出包含了哪些信息:
以上的Message消息都是预定义好的,当我们需要自定义消息该怎么做呢?
1 模型图
这节我们自定义一个消息类型“Person”,并完成Publish/Subscribe整个过程,Publisher进行发布个人信息,Subscriber来接收个人信息。Topic定义名为“person_info”。
2 自定义话题消息
定义msg文件
我们通过自定义msg文件来自定义话题消息。
我们定义msg文件名为:Person.msg(必须以.msg格式)
在learning_topic的功能包根目录下,新建文件夹 msg(消息相关的文件都可以放在这里面)
并创建新文件 Person.msg,创建方法为使用touch
命令在当前目录输入:touch Person.msg
- 我们把下面代码写入进Person.msg
msg文件定义使用自己的一套语言规则。
定义好msg数据接口后,就可以根据这个定义用C++或Python编译。
string name
uint8 sex
uint8 age
uint8 unknown = 0
uint8 male = 1
uint8 female = 2
在package.xml中添加功能包依赖
添加动态生成程序的功能包依赖。
打开package.xml文件,将下面代码拷到文件指定位置:
build_depend
为编译依赖,这里依赖的是一个会动态产生message的功能包exer_depend
为执行依赖,这里依赖的是一个动态runtime运行的功能包
<build_depend>message_generation</build_depend>
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>
在CMakeLists.txt中添加编译选项
- 因为在package.xml添加了功能包编译依赖,在CMakeList.txt里的find_package中也要加上对应的部分;
- 需要将定义的Person.msg作为消息接口,针对它做编译;
- 需要指明编译这个消息接口需要哪些ROS已有的包;
有了这两个配置才可将定义的msg编译成不同的程序文件 - 因为在package.xml添加了功能包执行依赖,在CMakeList.txt里的catkin_package中也要加上对应的部分
find_package( ...... message_generation)
add_message_files(FILES Person.msg)
generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)
catkin_package( ...... message_runtime)
编译生成C++头文件或Python库
以上完成后,到工作空间根目录,编译:catkin_make
编译完成后,我们可以在 devel/include/learning_topic/ 下找到这个C++的头文件Person.h:
也可以在 devel/lib/python3/dist-packages/learning_topic/msg 下找到Python的包:
接下来我们就可以通过编写程序来调用生成的.h或.py了!
3 创建代码并编译运行(C++)
创建代码
我们创建一个Publisher代码和一个Subscriber代码,通过程序调用生成的.h:
在代码中我们调用了自己编译好的头文件,并使用了定义的Person类和属性。
将代码拷贝到src文件夹下。
编译
先配置CMakeLists.txt编译规则,复习一下规则:
- 设置需要编译的代码和生成的可执行文件;
- 设置链接库;
- 添加依赖项。
将下面代码拷贝到指定位置:
add_executable(person_publisher src/person_publisher.cpp)
target_link_libraries(person_publisher ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_publisher ${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)
add_executable(person_subscriber src/person_subscriber.cpp)
target_link_libraries(person_subscriber ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_subscriber ${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)
这里新增了一个添加依赖项,因为代码涉及到动态生成,我们需要将可执行文件与动态生成的程序产生依赖关系。
然后编译:
cd ~/catkin_ws
catkin_make
运行
默认已经source,接着运行。
roscore
rosrun learning_topic person_subscriber
rosrun learning_topic person_publisher
可以看到运行成功,subscriber接收到了publisher的person信息:
可以看到计算图:
如果我们将roscore关掉,可以看到subscriber和publisher依然在接发。roscore代表了ROS Master,它帮助subscriber和publisher建立通信连接,连接建立后退出舞台也没什么问题了。
但是关闭ROS Master就不能管理这个连接了。同时也无法看到rqt_graph。
4 创建代码并编译运行(Python)
创建代码
我们创建一个Publisher代码和一个Subscriber代码,通过程序调用生成的.py。
作者的person_publisher.py代码有两个问题:
这里函数名“velocity_publisher”取的有点问题,和之前小节的重名了。不过不影响运行。
在代码中我们调用了自己编译好的python库(编译指ROS将之前写好的Person.msg文件用我们的规则编译成python库),并使用了定义的Person类和属性。
将代码拷贝到src文件夹下。
右击py文件→属性,打开执行权限。
roscore
rosrun learning_topic person_subscriber.py
rosrun learning_topic person_publisher.py
同样可以运行成功,subscriber接收到了publisher的person信息!