【ROS教程】服务通信

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• 1.流程
  
• 2.自定义请求和响应的数据
  
  
  
  • 2.1 std_msgs内置类型
    
  • 2.2 编写.srv文件
    
  • 2.3 修改package.xml文件
    
  • 2.4 修改CMakeLists.txt文件
    
    
    
    • 2.4.1 修改find_package指令
      
    • 2.4.2 添加add_message_files指令
      
    • 2.4.3 添加generate_messages指令
      
    
    
  • 2.5 查看头文件
    
  
  
• 3.编写cpp文件
  
  
  
  • 3.1 功能包目录文件树
    
  • 3.2 修改CMakeLists.txt文件
    
    
    
    • 3.2.1 添加add_executable指令
      
    • 3.2.2 添加add_dependencies指令
      
    • 3.2.3 添加target_link_libraries指令
      
    
    
  • 3.3 服务端cpp
    
  • 3.4 客户端cpp
    
  
  
• 4.效果
  

1.流程

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。在ROS中，实现服务通信只需要如下几步：

• 确定客户端发送的请求的数据类型和服务端响应的数据类型，需要自定义.srv文件，修改好CMakeLists.txt文件和package.xml文件并重编译
  
• 编写发布方和订阅方的cpp文件，修改好CMakeLists.txt文件并重编译
  
• 分别启动发布方节点和订阅方节点，必须先启动服务端再启动客户端
  

2.自定义请求和响应的数据

2.1 std_msgs内置类型

• 内置类型与 C++ 和 Python 中的对应关系:
  

Primitive TypeC++Pythonbooluint8_tboolint8int8_tintuint8uint8_tintint16int16_tintuint16uint16_tintint32uint32_tintuint64uint64_tlong intfloat32floatfloatfloat64doublefloatstringstd::stringstr bytestimeros::Timerospy.Timedurationros:urationrospy.Duration

• 内置类型的数组与 C++ 和 Python 中的对应关系:
  

Primitive TypeC++Pythonvariable-lengthstd::vectortuplefixed-lengthboost::array或std::vectortuple2.2 编写.srv文件

示例如下：

1. #文件名AddInt.srv
2. # 客户端请求时发送的两个数字
3. int32 num1
4. int32 num2
5. ---
6. # 服务器响应发送的数据
7. int32 sum

复制代码

• 中间的三横用以区分请求数据和响应数据
  

2.3 修改package.xml文件

• 查看是否存在如下编译依赖
  

1. <build_depend><exec_depend>message_generation</exec_depend></build_depend>

复制代码

• 查看是否存在如下执行依赖
  

1. <build_depend><exec_depend>message_generation</exec_depend></build_depend>

复制代码

2.4 修改CMakeLists.txt文件

2.4.1 修改find_package指令

1. # 需要加入 <build_depend><exec_depend>message_generation</exec_depend></build_depend>,必须有 std_msgsfind_package(catkin REQUIRED COMPONENTS  roscpp  rospy  std_msgs  <build_depend><exec_depend>message_generation</exec_depend></build_depend>)

复制代码

2.4.2 添加add_message_files指令

1. ## 配置 srv 源文件
2. add_service_files(
3.   FILES
4.   AddInt.srv
5. )

复制代码

2.4.3 添加generate_messages指令

1. generate_messages(
2.   DEPENDENCIES
3.   std_msgs
4. )

复制代码

其中，add_service_files指令必须要在generate_messages指令的前面，然后在工作空间目录编译即可。
2.5 查看头文件

经过以上几步，在${workspace}/devel/include/${package}/目录下应该会出现头文件，如图：

• 如果没有出现，是无法进行接下来的步骤的。这时，只需要把${workspace}/目录下的build目录和devel目录全部删除，然后重新编译即可。
  

1. rm -rf build/
2. rm -rf devel/
3. catkin_make

复制代码

3.编写cpp文件

3.1 功能包目录文件树

3.2 修改CMakeLists.txt文件

3.2.1 添加add_executable指令

1. add_executable(server src/server.cpp)
2. add_executable(client src/client.cpp)

复制代码

3.2.2 添加add_dependencies指令

1. add_dependencies(server ${PROJECT_NAME}_gencpp)
2. add_dependencies(client ${PROJECT_NAME}_gencpp)

复制代码

3.2.3 添加target_link_libraries指令

1. target_link_libraries(server
2.         ${catkin_LIBRARIES}
3.         )
4. target_link_libraries(client
5.         ${catkin_LIBRARIES}
6.         )

复制代码

3.3 服务端cpp

示例如下：

1. /*
2.     需求:
3.         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
4.         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，
5.         客户端再解析
7.     服务器实现:
8.         1.包含头文件
9.         2.初始化 ROS 节点
10.         3.创建 ROS 句柄
11.         4.创建 服务 对象
12.         5.回调函数处理请求并产生响应
13.         6.由于请求有多个，需要调用 ros::spin()
15. */
16. // 1.包含头文件
17. #include "ros/ros.h"
18. #include "serve/AddInt.h"
20. // bool 返回值由于标志是否处理成功
21. bool reponse(serve::AddInt::Request& req,
22.            serve::AddInt::Response& resp){
23.     int num1 = req.num1;
24.     int num2 = req.num2;
26.     ROS_INFO("服务器接收到的请求数据为:num1 = %d, num2 = %d",num1, num2);
28.     //逻辑处理
29.     if (num1 < 0 || num2 < 0)
30.     {
31.         ROS_ERROR("提交的数据异常:数据不可以为负数");
32.         return false;
33.     }
35.     //如果没有异常，那么相加并将结果赋值给 resp
36.     resp.sum = num1 + num2;
37.     return true;
40. }
42. int main(int argc, char *argv[])
43. {
44.     //设置编码
45.     setlocale(LC_ALL,"");
46.     // 2.初始化 ROS 节点
47.     ros::init(argc,argv,"server");
48.     // 3.创建 ROS 句柄
49.     ros::NodeHandle nh;
50.     // 4.创建 服务 对象，回调函数的返回值必须是布尔类型
51.     ros::ServiceServer server = nh.advertiseService("AddInt",reponse);
52.     ROS_INFO("服务已经启动....");
53.     //     5.回调函数处理请求并产生响应
54.     //     6.由于请求有多个，需要调用 ros::spin()
55.     ros::spin();
56.     return 0;
57. }

复制代码

• 创建服务对象时的回调函数的返回值必须是布尔类型
  

3.4 客户端cpp

示例如下：

1. /*
2.     需求:
3.         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
4.         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，
5.         客户端再解析
7.     服务器实现:
8.         1.包含头文件
9.         2.初始化 ROS 节点
10.         3.创建 ROS 句柄
11.         4.创建 客户端 对象
12.         5.请求服务，接收响应
14. */
15. // 1.包含头文件
16. #include "ros/ros.h"
17. #include "serve/AddInt.h"
19. int main(int argc, char *argv[])
20. {
21.     //设置编码
22.     setlocale(LC_ALL,"");
24.     // 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 +3
25.     if (argc != 3)
26.         // 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)
27.     {
28.         ROS_ERROR("请提交两个整数");
29.         return 1;
30.     }
33.     // 2.初始化 ROS 节点
34.     ros::init(argc,argv,"client");
35.     // 3.创建 ROS 句柄
36.     ros::NodeHandle nh;
37.     // 4.创建 客户端 对象
38.     ros::ServiceClient client = nh.serviceClient<serve::AddInt>("AddInt");
39.     //等待服务启动成功
40.     //方式1
41.     ros::service::waitForService("AddInt");
42.     //方式2
43.     // client.waitForExistence();
44.     // 5.组织请求数据
45.     serve::AddInt ai;
46.     ai.request.num1 = atoi(argv[1]);
47.     ai.request.num2 = atoi(argv[2]);
48.     // 6.发送请求,返回 bool 值，标记是否成功
49.     bool flag = client.call(ai);
50.     // 7.处理响应
51.     if (flag)
52.     {
53.         ROS_INFO("请求正常处理,响应结果:%d",ai.response.sum);
54.     }
55.     else
56.     {
57.         ROS_ERROR("请求处理失败....");
58.         return 1;
59.     }
61.     return 0;
62. }

复制代码

4.效果

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