ROS 服務(wù)通信模式
摘自《ROS機(jī)器人開(kāi)發(fā)實(shí)踐》
服務(wù)（services）是節(jié)點(diǎn)之間通訊的另一種方式。服務(wù)允許節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求（request） 并獲得一個(gè)響應(yīng)（response）
AddTwoInts.h文件是根據(jù)AddTwoInts.srv文件生成的
還會(huì)自動(dòng)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"http:// 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(qǐng)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(diǎn)初始化 ros::init(argc, argv, "add_two_ints_server"); // 創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)句柄 ros::NodeHandle n; // 創(chuàng)建一個(gè)名為add_two_ints的server，注冊(cè)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(diǎn)初始化 ros::init(argc, argv, "add_two_ints_client"); // 從終端命令行獲取兩個(gè)加數(shù) if (argc != 3) { ROS_INFO("usage: add_two_ints_client X Y"); return 1; } // 創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)句柄 ros::NodeHandle n; // 創(chuàng)建一個(gè)client，請(qǐng)求add_two_int service // service消息類(lèi)型是learning_communication::AddTwoInts ros::ServiceClient client = n.serviceClient<learning_communication::AddTwoInts>("add_two_ints"); // 創(chuàng)建learning_communication::AddTwoInts類(lèi)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(qǐng)求，等待加法運(yùn)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(hù)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(yùn)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(dòng)文件。6）msg：放置功能包自定義的消息類(lèi)型。7）srv：放置功能包自定義的服務(wù)類(lèi)型。8）action：放置功能包自定義的動(dòng)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(lèi)似，ROS中的服務(wù)數(shù)據(jù)可以通過(guò)srv文件進(jìn)行語(yǔ)言無(wú)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(qǐng)求與應(yīng)答兩個(gè)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(lèi)型相同，只是在請(qǐng)求與應(yīng)答的描述之間，需要使用“―”三個(gè)橫線進(jìn)行分割。
針對(duì)加法運(yùn)算例程中的服務(wù)需求，創(chuàng)建一個(gè)定義服務(wù)數(shù)據(jù)類(lèi)型的srv文件learning_communication/srv/AddTwoInts.sint64 a
int64 b
int64 sumv文件的內(nèi)容較為簡(jiǎn)單，在服務(wù)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)域中定義了兩個(gè)int64類(lèi)型的變量a和b，用來(lái)存儲(chǔ)兩個(gè)加數(shù)； 又在服務(wù)應(yīng)答的數(shù)據(jù)域中定義了一個(gè)int64類(lèi)型的變量sum，用來(lái)存儲(chǔ)“a+b”的結(jié)果。
完成服務(wù)數(shù)據(jù)類(lèi)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(lài)與編譯規(guī)則，在編譯過(guò)程中將該描述文件轉(zhuǎn)換成編程語(yǔ)言所能識(shí)別的代碼。
打開(kāi)package.xml文件，添加以下依賴(lài)配置
message_generation message_runtime
打開(kāi)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(duì)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(lèi)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(diǎn)和Client節(jié)點(diǎn)的代碼實(shí)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(lái)我們就編寫(xiě)Server和Client節(jié)點(diǎn)的代碼，完成兩數(shù)相加求和的服務(wù)過(guò)程。
代碼解釋
Server節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)過(guò)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(lèi)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(lèi)型的描述文件AddTwoInts.srv自動(dòng)生成。
2．主函ros::ServiceServer service = n.advertiseService(“add_two_ints”, add);部分相對(duì)簡(jiǎn)單，先初始化節(jié)點(diǎn)，創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)句柄，重點(diǎn)是要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)服務(wù)的Server，指定服務(wù)的名稱(chēng)以及接收到服務(wù)數(shù)據(jù)后的回調(diào)函數(shù)。然后開(kāi)始 循環(huán)等待服務(wù)請(qǐng)求；一旦有服務(wù)請(qǐng)求，Server就跳入回調(diào)函數(shù)進(jìn)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(shí)現(xiàn)服務(wù)功能的部分，也是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。add（）函數(shù)用于完成兩個(gè)變量相加的功能，其傳入?yún)?shù)便是我們?cè)诜?wù)數(shù)據(jù)類(lèi)型描述文件中聲明的請(qǐng)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(yùn)算后，求和結(jié)果會(huì)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(shí)現(xiàn)流程如下：
?初始化ROS節(jié)點(diǎn)。
?創(chuàng)建Server實(shí)例。
?循環(huán)等待服務(wù)請(qǐng)求，進(jìn)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(diǎn)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
1．創(chuàng)建Client
ros::ServiceClient client = n.serviceClient<learning_communication::AddTwoInts> ("add_two_ints");首先需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)add_two_ints的Client實(shí)例，指定服務(wù)類(lèi)型為learning_communication：AddTwoInts。
2．發(fā)布服務(wù)請(qǐng)求
learning_communication::AddTwoInts srv;srv.request.a = atoll(argv[1]);srv.request.b = atoll(argv[2]);
然后實(shí)例化一個(gè)服務(wù)數(shù)據(jù)類(lèi)型的變量，該變量包含兩個(gè)成員：request和response。將節(jié)點(diǎn)運(yùn)行時(shí)輸入的兩個(gè)參數(shù)作為需要相加的兩個(gè)整型數(shù)存儲(chǔ)到變量中。
if (client.call(srv))
接著進(jìn)行服務(wù)調(diào)用。該調(diào)用過(guò)程會(huì)發(fā)生阻塞，調(diào)用成功后返回true，訪問(wèn)srv.reponse即可獲取服務(wù)請(qǐng)求的結(jié)果。如果調(diào)用失敗會(huì)返回false，srv.reponse則不可使用。
服務(wù)中的Client實(shí)現(xiàn)流程如下：
?初始化ROS節(jié)點(diǎn)。
?創(chuàng)建一個(gè)Client實(shí)例。
?發(fā)布服務(wù)請(qǐng)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(yùn)行Server和Client
運(yùn)行編譯生成的Server和Client節(jié)點(diǎn)。
1．啟動(dòng)roscore
在運(yùn)行節(jié)點(diǎn)之前，首先需要確保ROS Master已經(jīng)成功啟動(dòng)：
roscore2．運(yùn)行Server節(jié)點(diǎn)打開(kāi)終端，使用如下命令運(yùn)行Server節(jié)點(diǎn)：roscore
2．運(yùn)行Server節(jié)點(diǎn)打開(kāi)終端，使用如下命令運(yùn)行
Server節(jié)點(diǎn)： rosrun learning_communication server
3．運(yùn)行Client節(jié)點(diǎn)
打開(kāi)一個(gè)新的終端，運(yùn)行Client節(jié)點(diǎn)，同時(shí)需要輸入加法運(yùn)算的兩個(gè)加數(shù)值：
$ rosrun learning_communication client 3 5
Client啟動(dòng)后發(fā)布服務(wù)請(qǐng)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(lèi)型rosservice find 依據(jù)類(lèi)型尋找服務(wù)find services by service typerosservice uri 輸出服務(wù)的ROSRPC uri
以上這篇基于ROS 服務(wù)通信模式詳解就是小編分享給大家的全部?jī)?nèi)容了，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持武林網(wǎng)。
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