ROS學習筆記9-創建ros消息和服務

本文轉載自查看原文 2019-10-01 22:41 565 C++/ catkin_make/ 學習筆記/ ROS/ 服務

該節內容主要來自於官方文檔的兩個小節：
1.使用rosed來編輯
2.創建ros消息的服務

先來看rosed：

rosed
rosed命令是rosbash的一部分，使用rosed可以直接編輯包中的一個文件，而無需鍵入文件所在的全路徑，用法如下：
```
$ rosed [package_name] [filename]
```
例如我們想編輯roscpp包下的Logger.msg，則輸入如下命令：
```
$ rosed roscpp Logger.msg
```
則會使用vim打開Logger.msg進入編輯狀態。
同時，rosed支持使用tab鍵實現自動完成功能，用法如下：
```
$ rosed [package_name] <tab><tab>
```
例如：
```
$ rosed roscpp <tab><tab>
```
注意：兩個tab和包名之間有空格。
會列出roscpp包中的所有的文件：
```
Empty.srv                   roscpp.cmake
genmsg_cpp.py               roscppConfig.cmake
gensrv_cpp.py               roscppConfig-version.cmake
GetLoggers.srv              roscpp-msg-extras.cmake
Logger.msg                  roscpp-msg-paths.cmake
msg_gen.py                  SetLoggerLevel.srv
package.xml                 
```
並且，rosed還可以指定編輯器，默認的采用vim編輯器，可以通過設置~/.bashrc文件中的環境變量來指定編輯器：
例如輸入如下命令將編輯器設置為nano編輯器。
```
export EDITOR='nano -w'
```
也可以使用如下命令設置為gedit：
```
export EDITOR='gedit -w'
```
msg和srv文件介紹
- msg：msg文件是ros中描述msg消息成員的文本文件，他可以生成不同語言中的消息代碼。
- srv：srv文件是ros中描述服務類型成員的文本文件，他包含請求和響應兩部分。
msg文件每行包含一個類型和一個變量名：
其中，變量類型可以為如下類型：
- int8, int16, int32, int64 (以及uint)
- float32, float64
- string
- time, duration
- 其他消息類型
- 變長度以及定長度的數組[]
此外還有一個特殊類型，頭類型（Header),Header類型包含一個時間戳和坐標軸信息，這些信息在ＲＯＳ中很常用。一個典型的ｒｏｓ消息定義如下：
```
 Header header
  string child_frame_id
  geometry_msgs/PoseWithCovariance pose
  geometry_msgs/TwistWithCovariance twist
```
srv文件定義與msg類似，也是由不同行組成，每行包含一個變量類型和一個變量名，不過srv包含請求（request）和響應（response）兩個部分，該兩部分用一行三短杠---分隔開。例如：
```
int64 A
int64 B
---
int64 Sum
```
在上面的例子中：A和B是請求，Sum是響應。
使用msg
1. 創建msg
  比如使用如下命令可以在之前的示例包里創建一個新msg：
```
$ roscd beginner_tutorials
$ mkdir msg
$ echo "int64 num" > msg/Num.msg
```
  該msg只有一行，當然也可以創建一個更復雜的msg
```
string first_name
string last_name
uint8 age
uint32 score
```
  然后，為了確保該msg文件能被轉化為其他語言的代碼，需要檢查package.xml中如下兩行存在且未被注釋掉：（查看之后發現默認是注釋掉的）
```
<build_depend>message_generation</build_depend>
  <exec_depend>message_runtime</exec_depend>
```
  在編譯期間，我們需要啟用message_generation，在運行期間，我們需要啟用message_runtime。
  然后使用你最喜愛的編輯器打開CMakeLists.txt（可以使用rosed）然后在find_package中添加message_generation的條目：
```
## Find catkin macros and libraries
## if COMPONENTS list like find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS xyz)
## is used, also find other catkin packages
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  roscpp
  rospy
  std_msgs
  message_generation
)
```
  同時，確保在運行時依賴中也添加了該消息的依賴：
```
catkin_package(
#  INCLUDE_DIRS include
#  LIBRARIES begginner_tutorials
#  CATKIN_DEPENDS roscpp rospy std_msgs
#  DEPENDS system_lib
CATKIN_DEPENS message_runtime
)
```
  找到添加消息文件的代碼段：
```
# add_message_files(
#   FILES
#   Message1.msg
#   Message2.msg
# )
```
  取消注釋並添加該消息文件名：
```
add_message_files(
  FILES
  Num.msg
)
```
  確保generate_message被調用：
```
generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
)
```
2. 查看msg的信息
  定義信息之后，可以用rosmsg命令來查看消息的信息：
```
$ rosmsg show [message type]
```
  例如，對於上述定義的信息，用如下命令：
```
$ rosmsg show beginner_tutorials/Num
```
  可以看到返回為：
```
int64 num
```
  也可以不寫全路徑，如果你不記得該消息在哪個包下面，可以這樣寫：
```
$ rosmsg show Num
```
  返回為：
```
[beginner_tutorials/Num]:
int64 num
```
使用srv
1. 　創建srv
  類似於msg，我們先創建一個srv的文件夾：
```
$ roscd beginner_tutorials
$ mkdir srv
```
  可以在其中手動寫一個srv文件，也可以將其他地方的srv文件復制過來，在此處介紹一個ros下面復制文件的命令，roscp，該命令用法如下：
```
$ roscp [package_name] [file_to_copy_path] [copy_path]
```
  然后我們將rospy_tutorials包中的srv文件復制過來：
```
$ roscp rospy_tutorials AddTwoInts.srv srv/AddTwoInts.srv
```
  同時在package.xml中啟用message_generation和message_runtime（該步與msg相同）。
  
  然后在find_package的調用中增加message_generation（與msg中相同）。
  不同的是在add_service_files的調用中要添加與服務對應的條目。
```
add_service_files(
  FILES
  AddTwoInts.srv
)
```
2. 查看srv的信息
  與rosmsg類似，ros也提供了rossrv來查看srv服務相關的信息：
  例如：
```
$ rossrv show beginner_tutorials/AddTwoInts
```
  返回：
```
int64 a
int64 b
---
int64 sum
```
  也可以不加路徑：
```
$ rossrv show AddTwoInts
[beginner_tutorials/AddTwoInts]:
int64 a
int64 b
---
int64 sum

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

通用步驟（個人感覺應該該節改名為編譯步驟）
如果進行完了如上步驟，然后就可以編譯這些msg和srv，取消CMakeLists.txt中以下幾行的注釋：

generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
)

然后運行catkin_make進行編譯：

# In your catkin workspace
$ roscd beginner_tutorials
$ cd ../..
$ catkin_make install
$ cd -

則會將msg和srv文件編譯成其他語言的代碼。例如，對於msg，C++的頭文件會包含在~/catkin_ws/devel/include/beginner_tutorials/中；
python的源文件會包含在~/catkin_ws/devel/lib/python2.7/dist-packages/beginner_tutorials/msg中；
~/catkin_ws/devel/share/common-lisp/ros/beginner_tutorials/msg/中。
srv文件對於C++會和msg文件生成的源文件在統一文件夾中，而python和lisp的srv文件生成的文件會在單獨的srv文件夾中，該文件夾與msg文件夾在同一個目錄下。
看一個C++的msg頭文件：

// Generated by gencpp from file begginner_tutorials/Num.msg
// DO NOT EDIT!


#ifndef BEGGINNER_TUTORIALS_MESSAGE_NUM_H
#define BEGGINNER_TUTORIALS_MESSAGE_NUM_H


#include <string>
#include <vector>
#include <map>

#include <ros/types.h>
#include <ros/serialization.h>
#include <ros/builtin_message_traits.h>
#include <ros/message_operations.h>


namespace begginner_tutorials
{
template <class ContainerAllocator>
struct Num_
{
  typedef Num_<ContainerAllocator> Type;

  Num_()
    : num(0)  {
    }
  Num_(const ContainerAllocator& _alloc)
    : num(0)  {
  (void)_alloc;
    }



   typedef int64_t _num_type;
  _num_type num;





  typedef boost::shared_ptr< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> > Ptr;
  typedef boost::shared_ptr< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> const> ConstPtr;

}; // struct Num_

typedef ::begginner_tutorials::Num_<std::allocator<void> > Num;

typedef boost::shared_ptr< ::begginner_tutorials::Num > NumPtr;
typedef boost::shared_ptr< ::begginner_tutorials::Num const> NumConstPtr;

// constants requiring out of line definition



template<typename ContainerAllocator>
std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> & v)
{
ros::message_operations::Printer< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >::stream(s, "", v);
return s;
}

} // namespace begginner_tutorials

namespace ros
{
namespace message_traits
{



// BOOLTRAITS {'IsFixedSize': True, 'IsMessage': True, 'HasHeader': False}
// {'std_msgs': ['/opt/ros/kinetic/share/std_msgs/cmake/../msg'], 'begginner_tutorials': ['/home/shao/catkin_ws/src/begginner_tutorials/msg']}

// !!!!!!!!!!! ['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', '_parsed_fields', 'constants', 'fields', 'full_name', 'has_header', 'header_present', 'names', 'package', 'parsed_fields', 'short_name', 'text', 'types']




template <class ContainerAllocator>
struct IsFixedSize< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
  : TrueType
  { };

template <class ContainerAllocator>
struct IsFixedSize< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> const>
  : TrueType
  { };

template <class ContainerAllocator>
struct IsMessage< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
  : TrueType
  { };

template <class ContainerAllocator>
struct IsMessage< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> const>
  : TrueType
  { };

template <class ContainerAllocator>
struct HasHeader< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
  : FalseType
  { };

template <class ContainerAllocator>
struct HasHeader< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> const>
  : FalseType
  { };


template<class ContainerAllocator>
struct MD5Sum< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
{
  static const char* value()
  {
    return "57d3c40ec3ac3754af76a83e6e73127a";
  }

  static const char* value(const ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator>&) { return value(); }
  static const uint64_t static_value1 = 0x57d3c40ec3ac3754ULL;
  static const uint64_t static_value2 = 0xaf76a83e6e73127aULL;
};

template<class ContainerAllocator>
struct DataType< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
{
  static const char* value()
  {
    return "begginner_tutorials/Num";
  }

  static const char* value(const ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator>&) { return value(); }
};

template<class ContainerAllocator>
struct Definition< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
{
  static const char* value()
  {
    return "int64 num\n\
";
  }

  static const char* value(const ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator>&) { return value(); }
};

} // namespace message_traits
} // namespace ros

namespace ros
{
namespace serialization
{

  template<class ContainerAllocator> struct Serializer< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
  {
    template<typename Stream, typename T> inline static void allInOne(Stream& stream, T m)
    {
      stream.next(m.num);
    }

    ROS_DECLARE_ALLINONE_SERIALIZER
  }; // struct Num_

} // namespace serialization
} // namespace ros

namespace ros
{
namespace message_operations
{

template<class ContainerAllocator>
struct Printer< ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator> >
{
  template<typename Stream> static void stream(Stream& s, const std::string& indent, const ::begginner_tutorials::Num_<ContainerAllocator>& v)
  {
    s << indent << "num: ";
    Printer<int64_t>::stream(s, indent + "  ", v.num);
  }
};

} // namespace message_operations
} // namespace ros

#endif // BEGGINNER_TUTORIALS_MESSAGE_NUM_H

還是挺復雜的。

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