建设虚拟网站,优化wordpress搜索结果,百度搜索 手机,app开发定制软件公司【ROS学习笔记5】服务通信 文章目录【ROS学习笔记5】服务通信前言一、服务通信的理论模型二、服务通信自定义srv三、服务通信自定义srv的Cpp实现四、服务通信自定义srv的Python实现五、Reference写在前面#xff0c;本系列笔记参考的是AutoLabor的教程#xff0c;具体项目地址…【ROS学习笔记5】服务通信 文章目录【ROS学习笔记5】服务通信前言一、服务通信的理论模型二、服务通信自定义srv三、服务通信自定义srv的Cpp实现四、服务通信自定义srv的Python实现五、Reference写在前面本系列笔记参考的是AutoLabor的教程具体项目地址在 这里 前言
服务通信也是ROS中一种极其常用的通信模式服务通信是基于请求响应模式的是一种应答机制也即一个节点A向另一个节点B发送请求B接收处理请求并产生响应结果返回给A。
概念
以请求响应的方式实现不同节点之间的数据交互的通信模式
作用
用于偶然、对实时性有需求、有一定逻辑处理需求的数据传输场景
案例
实现两个数字的求和客户端节点运行会向服务器发送两个数字服务器端节点接收两个数字求和并将结果响应给客户端 一、服务通信的理论模型
服务通信较之于话题通信更为简单理论模型如下图所示该模型中涉及三个角色 ROS Master 管理者Server 服务端Client 客户端 ROS Master负责保管Server与Client注册的信息并匹配话题相同的Server和Client帮助Server与Client建立连接建立连接后Client发送请求消息Server返回响应信息。 整个流程由以下步骤实现:
0.Server注册
Server 启动后会通过RPC在 ROS Master 中注册自身信息其中包含提供的服务的名称。ROS Master 会将节点的注册信息加入到注册表中。
1.Client注册
Client 启动后也会通过RPC在 ROS Master 中注册自身信息包含需要请求的服务的名称。ROS Master 会将节点的注册信息加入到注册表中
2.ROS Master实现信息匹配
ROS Master 会根据注册表中的信息匹配Server和 Client并通过 RPC 向 Client 发送 Server 的 TCP 地址信息。
3.Client发送请求
Client 根据步骤2 响应的信息使用 TCP 与 Server 建立网络连接并发送请求数据。
4.Server发送响应
Server 接收、解析请求的数据并产生响应结果返回给 Client。 二、服务通信自定义srv
需求 服务通信中客户端提交两个整数至服务端服务端求和并响应结果到客户端请创建服务器与客户端通信的数据载体 流程
srv文件内的可用数据类型与msg文件一致且定义srv实现流程与自定义msg实现流程类似 按照固定格式创建srv文件编辑配置文件编译生成中间文件 1、定义srv文件
服务通信中数据分为两部分请求与响应在srv文件中请求和响应使用---进行分割具体实现如下
功能包下新建srv目录添加xxx.srv文件内容
# 客户端请求时发送的两个数字
int32 num1
int32 num2
---
# 服务器响应发送的数据
int32 sum2、编辑配置文件
package.xml中添加编译依赖与执行依赖 build_dependmessage_generation/build_dependexec_dependmessage_runtime/exec_depend!-- exce_depend 以前对应的是 run_depend 现在非法--CMakeLists.txt编辑srv相关配置
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTSroscpprospystd_msgsmessage_generation
)
# 需要加入 message_generation,必须有 std_msgsadd_service_files(FILESAddInts.srv
)generate_messages(DEPENDENCIESstd_msgs
)catkin_package(
# INCLUDE_DIRS include
# LIBRARIES plumbing_server_clientCATKIN_DEPENDS roscpp rospy std_msgs message_runtime
# DEPENDS system_lib
)注意: 官网没有在 catkin_package 中配置 message_runtime,经测试配置也可以
3、编译
编译后的中间文件查看:
C 需要调用的中间文件(…/工作空间/devel/include/包名/xxx.h)
Python 需要调用的中间文件(…/工作空间/devel/lib/python3/dist-packages/包名/srv)
后续调用相关 srv 时是从这些中间文件调用的 三、服务通信自定义srv的Cpp实现
分析
在模型实现中ROS Master不需要再实现而连接的建立也已经被封装了需要关注的点有 服务端客户端数据 流程 编写服务端实现编写客户端实现编辑配置文件编译并执行 0、vscode配置
需要像之前自定义 msg 实现一样配置c_cpp_properies.json 文件如果以前已经配置且没有变更工作空间可以忽略如果需要配置配置方式与之前相同:
{configurations: [{browse: {databaseFilename: ,limitSymbolsToIncludedHeaders: true},includePath: [/opt/ros/noetic/include/**,/usr/include/**,/xxx/yyy工作空间/devel/include/** //配置 head 文件的路径 ],name: ROS,intelliSenseMode: gcc-x64,compilerPath: /usr/bin/gcc,cStandard: c11,cppStandard: c17}],version: 4
}1、服务端实现
/*需求: 编写两个节点实现服务通信客户端节点需要提交两个整数到服务器服务器需要解析客户端提交的数据相加后将结果响应回客户端客户端再解析服务器实现:1.包含头文件2.初始化 ROS 节点3.创建 ROS 句柄4.创建 服务 对象5.回调函数处理请求并产生响应6.由于请求有多个需要调用 ros::spin()*/
#include ros/ros.h
#include demo03_server_client/AddInts.h// bool 返回值由于标志是否处理成功
bool doReq(demo03_server_client::AddInts::Request req,demo03_server_client::AddInts::Response resp){int num1 req.num1;int num2 req.num2;ROS_INFO(服务器接收到的请求数据为:num1 %d, num2 %d,num1, num2);//逻辑处理if (num1 0 || num2 0){ROS_ERROR(提交的数据异常:数据不可以为负数);return false;}//如果没有异常那么相加并将结果赋值给 respresp.sum num1 num2;return true;}int main(int argc, char *argv[])
{setlocale(LC_ALL,);// 2.初始化 ROS 节点ros::init(argc,argv,AddInts_Server);// 3.创建 ROS 句柄ros::NodeHandle nh;// 4.创建 服务 对象ros::ServiceServer server nh.advertiseService(AddInts,doReq);ROS_INFO(服务已经启动....);// 5.回调函数处理请求并产生响应// 6.由于请求有多个需要调用 ros::spin()ros::spin();return 0;
}2、客户端实现
/*需求: 编写两个节点实现服务通信客户端节点需要提交两个整数到服务器服务器需要解析客户端提交的数据相加后将结果响应回客户端客户端再解析服务器实现:1.包含头文件2.初始化 ROS 节点3.创建 ROS 句柄4.创建 客户端 对象5.请求服务接收响应实现参数的动态提交1.格式: rosrun xxxx xxxx 12 342.节点执行时需要获取命令中的参数并组织缩进request*/
// 1.包含头文件
#include ros/ros.h
#include demo03_server_client/AddInts.hint main(int argc, char *argv[])
{setlocale(LC_ALL,);// 调用时动态传值,如果通过 launch 的 args 传参需要传递的参数个数 3if (argc ! 3)// if (argc ! 5)//launch 传参(0-文件路径 1传入的参数 2传入的参数 3节点名称 4日志路径){ROS_ERROR(请提交两个整数);return 1;}// 2.初始化 ROS 节点ros::init(argc,argv,AddInts_Client);// 3.创建 ROS 句柄ros::NodeHandle nh;// 4.创建 客户端 对象ros::ServiceClient client nh.serviceClientdemo03_server_client::AddInts(AddInts);//等待服务启动成功//方式1ros::service::waitForService(AddInts);//方式2// client.waitForExistence();// 5.组织请求数据demo03_server_client::AddInts ai;ai.request.num1 atoi(argv[1]);ai.request.num2 atoi(argv[2]);// 6.发送请求,返回 bool 值标记是否成功bool flag client.call(ai);// 7.处理响应if (flag){ROS_INFO(请求正常处理,响应结果:%d,ai.response.sum);}else{ROS_ERROR(请求处理失败....);return 1;}return 0;
}3、配置CMakeLists.txt
add_executable(AddInts_Server src/AddInts_Server.cpp)
add_executable(AddInts_Client src/AddInts_Client.cpp)add_dependencies(AddInts_Server ${PROJECT_NAME}_gencpp)
add_dependencies(AddInts_Client ${PROJECT_NAME}_gencpp)target_link_libraries(AddInts_Server${catkin_LIBRARIES}
)
target_link_libraries(AddInts_Client${catkin_LIBRARIES}
)4、执行
流程 需要先启动服务rosrun 包名 服务名然后再调用客户端rosrun 包名 客户端 参数1 参数2 结果
会根据提交的数据响应相加后的结果
注意
如果先启动客户端那么会导致运行失败
优化
在客户端发送请求前添加client.waitForExistence();或者ros::service::waitForService(AddInts);这是一个阻塞函数只有服务启动成功后才会继续执行此处可以使用launch文件进行优化但是需要注意args传参的特点
最后实现的效果如下 四、服务通信自定义srv的Python实现
流程 编写服务端实现编写客户端实现为Python文件添加可执行权限编辑配置文件编译并执行 0、vscode配置
需要像之前自定义 msg 实现一样配置settings.json 文件如果以前已经配置且没有变更工作空间可以忽略如果需要配置配置方式与之前相同:
{python.autoComplete.extraPaths: [/opt/ros/noetic/lib/python3/dist-packages,]
}1、服务端
#! /usr/bin/env python
需求: 编写两个节点实现服务通信客户端节点需要提交两个整数到服务器服务器需要解析客户端提交的数据相加后将结果响应回客户端客户端再解析服务器端实现:1.导包2.初始化 ROS 节点3.创建服务对象4.回调函数处理请求并产生响应5.spin 函数
# 1.导包
import rospy
from demo03_server_client.srv import AddInts,AddIntsRequest,AddIntsResponse
# 回调函数的参数是请求对象返回值是响应对象
def doReq(req):# 解析提交的数据sum req.num1 req.num2rospy.loginfo(提交的数据:num1 %d, num2 %d, sum %d,req.num1, req.num2, sum)# 创建响应对象赋值并返回# resp AddIntsResponse()# resp.sum sumresp AddIntsResponse(sum)return respif __name__ __main__:# 2.初始化 ROS 节点rospy.init_node(addints_server_p)# 3.创建服务对象server rospy.Service(AddInts,AddInts,doReq)# 4.回调函数处理请求并产生响应# 5.spin 函数rospy.spin()2、客户端
#! /usr/bin/env python需求: 编写两个节点实现服务通信客户端节点需要提交两个整数到服务器服务器需要解析客户端提交的数据相加后将结果响应回客户端客户端再解析客户端实现:1.导包2.初始化 ROS 节点3.创建请求对象4.发送请求5.接收并处理响应优化:加入数据的动态获取
#1.导包
import rospy
from demo03_server_client.srv import *
import sysif __name__ __main__:#优化实现if len(sys.argv) ! 3:rospy.logerr(请正确提交参数)sys.exit(1)# 2.初始化 ROS 节点rospy.init_node(AddInts_Client_p)# 3.创建请求对象client rospy.ServiceProxy(AddInts,AddInts)# 请求前等待服务已经就绪# 方式1:# rospy.wait_for_service(AddInts)# 方式2client.wait_for_service()# 4.发送请求,接收并处理响应# 方式1# resp client(3,4)# 方式2# resp client(AddIntsRequest(1,5))# 方式3req AddIntsRequest()# req.num1 100# req.num2 200 #优化req.num1 int(sys.argv[1])req.num2 int(sys.argv[2]) resp client.call(req)rospy.loginfo(响应结果:%d,resp.sum)3、设置权限
终端进入scripts执行
chmod x *.py4、配置CMakeLists.txt
catkin_install_python(PROGRAMSscripts/AddInts_Server_p.py scripts/AddInts_Client_p.pyDESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)5、执行
流程 需要先启动服务rosrun 包名 服务然后再调用客户端rosrun 包名 客户端 参数1 参数2 结果
会根据提交的参数响应相加后的结果
一个示例的结果 五、Reference
http://www.autolabor.com.cn/book/ROSTutorials/di-2-zhang-ros-jia-gou-she-ji/23-fu-wu-tong-xin/222-fu-wu-tong-xin-zi-ding-yi-srv.html
