ROS基础学习-ROS通信机制进阶
ROS通信机制进阶
目录
- 0.简介
- 1.常用API
- 1.1 节点初始化函数
- 1.1.1 C++
- 1.1.2 Python
- 1.2 话题与服务相关函数
- 1.2.1 对象获取相关
- 1.2.1.1 C++
- 1.2.1.2 Python
- 1.2.2 订阅对象相关
- 1.2.2.1 C++
- 1.2.2.2 Python
- 1.2.3 服务对象相关函数
- 1.2.3.1 C++
- 1.2.3.2 Python
- 1.2.4 客户端对象相关
- 1.2.4.1 C++
- 1.2.4.2 Python
- 2.回旋函数
- 2.1 C++
- 2.2 Python
- 3.时间
- 3.1 时刻
- 3.1.1 C++
- 3.1.2 Python
- 3.2 持续时间
- 3.3 持续时间与时刻运算
- 3.4 设置运行频率
- 3.5 定时器
0.简介
前面的都是粗粒度的通信框架基础，没有详细介绍涉及的API，也没有封装代码，后面研究更深入的东西。
- ROS常用API
- ROS中自定义头文件与源文件的使用
1.常用API
参考官方API文档或参考源码:
- ROS节点的初始化相关API;
- NodeHandle 的基本使用相关API;
- 话题的发布方，订阅方对象相关API;
- 服务的服务端，客户端对象相关API;
- 时间相关API;
- 日志输出相关API;
- 参数服务器相关API.
另请参考:
http://wiki.ros.org/APIs
https://docs.ros.org/en/api/roscpp/html/
1.1 节点初始化函数
1.1.1 C++
/** @brief ROS初始化函数。
* 该函数可以解析并使用节点，
* 启动时传入的参数(通过参数设置节点名称、命名空间...)
* 该函数有多个重载版本，如果使用NodeHandle建议调用该版本。
* \param argc 参数个数
* \param argv 参数列表
* \param name 节点名称，需要保证其唯一性，不允许重名节点，不允许包含命名空间
* \param options 节点启动选项，被封装进了ros::init_options
*/
void init(int &argc, char **argv, const std::string& name, uint32_t options = 0);
1.argc，argv的使用， 如果按照ROS中特定格式传入是实参，那么ROS可以加以使用，比如用来设置全局参数，给节点重命名…
2.options的使用，节点名称需要保证唯一，会导致一个问题，同一个节点不能重复启动
结果：ROS中当有重名的节点启动时，之前的节点会被关闭
需求：特定场景下，需要一个节点多次启动且能正常运行
解决：设置启动项，ros::init_options::AnonymouusName，当创建ROS节点时，会在用户自定义的节点名称后加随机数，从而避免重名问题。
1.1.2 Python
def init_node(name, argv=None, anonymous=False, log_level=None, disable_rostime=False, disable_rosout=False, disable_signals=False, xmlrpc_port=0, tcpros_port=0):
"""
在ROS msater中注册节点
@param name: 节点名称，必须保证节点名称唯一，节点名称中不能使用命名空间(不能包含 '/')
@type name: str
@param anonymous: 取值为 true 时，为节点名称后缀随机编号
@type anonymous: bool
"""
1.2 话题与服务相关函数
在 roscpp 中，话题和服务的相关对象一般由 NodeHandle 创建。
NodeHandle还有一个重要作用是可以用于设置命名空间，这是以后的重点。
1.2.1 对象获取相关
1.2.1.1 C++
1.对象获取:
/**
*根据话题生成发布对象
*在ROSmaster注册并返回一个发布者对象，该对象可以发布消息
*使用示例如下:
*ros::Publisher pub = handle.advertise("my_topic", 1);
* \param topic 发布消息使用的话题
* \param queue_size 等待发送给订阅者的最大消息数量
* \param latch (optional) 如果为 true,该话题发布的最后一条消息将被保存，并且后期当有订阅者连接时会将该消息发送给订阅者
* \return 调用成功时，会返回一个发布对象
*/
template <class M>
Publisher advertise(const std::string& topic, uint32_t queue_size, bool latch = false)
latch参数设置为true时，导航时地图发送，设置为true，当有新订阅方订阅时就将地图发布过去。
以静态地图发布为例，，方案1，可以使用固定频率发送地图数据，但是效率底；方案2，可以将地图发布对象对象的latch设置为true，并且发布方只发送一次数据，每当订阅连接时，将地图数据发送给订阅者（只发送一次），这样提高了数据的发送效率。
2.消息发布函数:
/**
* 发布消息
*/
template <typename M>
void publish(const M& message) const
1.2.1.2 Python
1.对象获取
class Publisher(Topic):
"""
在ROS master注册为相关话题的发布方
"""
def __init__(self, name, data_class, subscriber_listener=None, tcp_nodelay=False, latch=False, headers=None, queue_size=None):
"""
Constructor
@param name: 话题名称
@type name: str
@param data_class: 消息类型
@param latch: 如果为 true,该话题发布的最后一条消息将被保存，并且后期当有订阅者连接时会将该消息发送给订阅者
@type latch: bool
@param queue_size: 等待发送给订阅者的最大消息数量
@type queue_size: int
"""
2.消息发布函数:
def publish(self, *args, **kwds):
"""
发布消息
"""
1.2.2 订阅对象相关
1.2.2.1 C++
1.对象获取
/**
* \brief 生成某个话题的订阅对象
*
* 该函数将根据给定的话题在ROS master 注册，并自动连接相同主题的发布方，每接收到一条消息，都会调用回调
* 函数，并且传入该消息的共享指针，该消息不能被修改，因为可能其他订阅对象也会使用该消息。
*
* 使用示例如下:
void callback(const std_msgs::Empty::ConstPtr
