重要参考：

课程链接:https://www.bilibili.com/video/BV1Ci4y1L7ZZ

讲义链接:Introduction · Autolabor-ROS机器人入门课程《ROS理论与实践》零基础教程

 

2.5.3 实操03_服务调用

需求描述：编码实现向 turtlesim 发送请求，在乌龟显示节点的窗体指定位置生成一乌龟，这是一个服务请求操作。

结果演示：

实现分析：

1. 首先，需要启动乌龟显示节点。
2. 要通过ROS命令，来获取乌龟生成服务的服务名称以及服务消息类型。
3. 编写服务请求节点，生成新的乌龟。

实现流程：

1. 通过ros命令获取服务与服务消息信息。
2. 编码实现服务请求节点。
3. 启动 roscore、turtlesim_node 、乌龟生成节点，生成新的乌龟。

1.服务名称与服务消息获取

获取话题：/spawn

rosservice list

获取消息类型：turtlesim/Spawn

rosservice type /spawn

获取消息格式：

rossrv info turtlesim/Spawn

响应结果:

float32 x
float32 y
float32 theta
string name
---
string name

2.服务客户端实现

创建功能包需要依赖的功能包： roscpp rospy std_msgs turtlesim

实现方案A：C++

/*
    生成一只小乌龟
    准备工作:
        1.服务话题 /spawn
        2.服务消息类型 turtlesim/Spawn
        3.运行前先启动 turtlesim_node 节点

    实现流程:
        1.包含头文件
          需要包含 turtlesim 包下资源，注意在 package.xml 配置
        2.初始化 ros 节点
        3.创建 ros 句柄
        4.创建 service 客户端
        5.等待服务启动
        6.发送请求
        7.处理响应

*/

#include "ros/ros.h"
#include "turtlesim/Spawn.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    setlocale(LC_ALL,"");
    // 2.初始化 ros 节点
    ros::init(argc,argv,"set_turtle");
    // 3.创建 ros 句柄
    ros::NodeHandle nh;
    // 4.创建 service 客户端
    ros::ServiceClient client = nh.serviceClient<turtlesim::Spawn>("/spawn");
    // 5.等待服务启动
    // client.waitForExistence();
    ros::service::waitForService("/spawn");
    // 6.发送请求
    turtlesim::Spawn spawn;
    spawn.request.x = 1.0;
    spawn.request.y = 1.0;
    spawn.request.theta = 1.57;
    spawn.request.name = "my_turtle";
    bool flag = client.call(spawn);
    // 7.处理响应结果
    if (flag)
    {
        ROS_INFO("新的乌龟生成,名字:%s",spawn.response.name.c_str());
    } else {
        ROS_INFO("乌龟生成失败！！！");
    }


    return 0;
}

配置文件此处略。

实现方案B：Python

#! /usr/bin/env python
"""
    生成一只小乌龟
    准备工作:
        1.服务话题 /spawn
        2.服务消息类型 turtlesim/Spawn
        3.运行前先启动 turtlesim_node 节点

    实现流程:
        1.导包
          需要包含 turtlesim 包下资源，注意在 package.xml 配置
        2.初始化 ros 节点
        3.创建 service 客户端
        4.等待服务启动
        5.发送请求
        6.处理响应

"""

import rospy
from turtlesim.srv import Spawn,SpawnRequest,SpawnResponse

if __name__ == "__main__":
    # 2.初始化 ros 节点
    rospy.init_node("set_turtle_p")
    # 3.创建 service 客户端
    client = rospy.ServiceProxy("/spawn",Spawn)
    # 4.等待服务启动
    client.wait_for_service()
    # 5.发送请求
    req = SpawnRequest()
    req.x = 2.0
    req.y = 2.0
    req.theta = -1.57
    req.name = "my_turtle_p"
    try:
        response = client.call(req)
        # 6.处理响应
        rospy.loginfo("乌龟创建成功!，叫:%s",response.name)
    except expression as identifier:
        rospy.loginfo("服务调用失败")

权限设置以及配置文件此处略。

3.运行

首先，启动 roscore；

然后启动乌龟显示节点；

最后启动乌龟生成请求节点；

最终执行结果与演示结果类似。

2.5.4 实操04_参数设置

需求描述：修改turtlesim乌龟显示节点窗体的背景色，已知背景色是通过参数服务器的方式以 rgb 方式设置的。

结果演示：

实现分析：

1. 首先，需要启动乌龟显示节点。
2. 要通过ROS命令，来获取参数服务器中设置背景色的参数。
3. 编写参数设置节点，修改参数服务器中的参数值。

实现流程：

1. 通过ros命令获取参数。
2. 编码实现服参数设置节点。
3. 启动 roscore、turtlesim_node 与参数设置节点，查看运行结果。

1.参数名获取

获取参数列表：

rosparam list

响应结果：

/turtlesim/background_b
/turtlesim/background_g
/turtlesim/background_r

2.参数修改

实现方案A：C++

/*
    注意命名空间的使用。

*/
#include "ros/ros.h"


int main(int argc, char *argv[])
{
    ros::init(argc,argv,"haha");

    ros::NodeHandle nh("turtlesim");
    //ros::NodeHandle nh;

    // ros::param::set("/turtlesim/background_r",0);
    // ros::param::set("/turtlesim/background_g",0);
    // ros::param::set("/turtlesim/background_b",0);

    nh.setParam("background_r",0);
    nh.setParam("background_g",0);
    nh.setParam("background_b",0);


    return 0;
}

配置文件此处略。

实现方案B：Python

#! /usr/bin/env python

import rospy

if __name__ == "__main__":
    rospy.init_node("hehe")
    # rospy.set_param("/turtlesim/background_r",255)
    # rospy.set_param("/turtlesim/background_g",255)
    # rospy.set_param("/turtlesim/background_b",255)
    rospy.set_param("background_r",255)
    rospy.set_param("background_g",255)
    rospy.set_param("background_b",255)  # 调用时，需要传入 __ns:=xxx

权限设置以及配置文件此处略。

3.运行

首先，启动 roscore；

然后启动背景色设置节点；

最后启动乌龟显示节点；

最终执行结果与演示结果类似。

PS： 注意节点启动顺序，如果先启动乌龟显示节点，后启动背景色设置节点，那么颜色设置不会生效。

4.其他设置方式

方式1：修改小乌龟节点的背景色(命令行实现)

rosparam set /turtlesim/background_b 自定义数值

rosparam set /turtlesim/background_g 自定义数值

rosparam set /turtlesim/background_r 自定义数值

修改相关参数后，重启 turtlesim_node 节点，背景色就会发生改变了

方式2：启动节点时，直接设置参数

rosrun turtlesim turtlesim_node _background_r:=100 _background_g=0 _background_b=0

方式3：通过launch文件传参

<launch>
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="set_bg" output="screen">
        <!-- launch 传参策略1 -->
        <!-- <param name="background_b" value="0" type="int" />
        <param name="background_g" value="0" type="int" />
        <param name="background_r" value="0" type="int" /> -->

        <!-- launch 传参策略2 -->
        <rosparam command="load" file="$(find demo03_test_parameter)/cfg/color.yaml" />
    </node>

</launch>

 

2.6 通信机制比较

三种通信机制中，参数服务器是一种数据共享机制，可以在不同的节点之间共享数据，话题通信与服务通信是在不同的节点之间传递数据的，三者是ROS中最基础也是应用最为广泛的通信机制。

这其中，话题通信和服务通信有一定的相似性也有本质上的差异，在此将二者做一下简单比较：

二者的实现流程是比较相似的，都是涉及到四个要素：

• 要素1: 消息的发布方/客户端(Publisher/Client)
• 要素2: 消息的订阅方/服务端(Subscriber/Server)
• 要素3: 话题名称(Topic/Service)
• 要素4: 数据载体(msg/srv)

可以概括为： 两个节点通过话题关联到一起，并使用某种类型的数据载体实现数据传输。

二者的实现也是有本质差异的，具体比较如下：

	Topic(话题)	Service(服务)
通信模式	发布/订阅	请求/响应
同步性	异步	同步
底层协议	ROSTCP/ROSUDP	ROSTCP/ROSUDP
缓冲区	有	无
时时性	弱	强
节点关系	多对多	一对多(一个 Server)
通信数据	msg	srv
使用场景	连续高频的数据发布与接收:雷达、里程计	偶尔调用或执行某一项特定功能：拍照、语音识别

不同通信机制有一定的互补性，都有各自适应的应用场景。尤其是话题与服务通信，需要结合具体的应用场景与二者的差异，选择合适的通信机制。