ROS学习第十二节——话题通信控制小乌龟

1.基操一下

首先打开小乌龟程序和键盘控制程序

rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun turtlesim turtle_teleop_key

查看话题列表

rostopic list

打开计算图查看具体是那个话题在起作用

rqt_graph

从上图可以看到两个节点之间的话题是

/turtle1/cmd_vel

使用以下命令获取话题信息

rostopic info /turtle1/cmd_vel

Type: geometry_msgs/Twist

这就是该话题下挂载的信息

也可以通过以下命令直接查看

rostopic type /turtle1/cmd_vel

使用以下任意命令获取消息格式

rosmsg info geometry_msgs/Twist
rosmsg show geometry_msgs/Twist

打印出来乌龟键盘控制节点的话题

rostopic echo /turtle1/cmd_vel

2.话题发布

2.1终端实现

这里要实现一个小乌龟转圈圈的功能

这个其实可以通过终端实现，输入以下代码

rostopic pub -r 10 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist

2.2C++代码实现

创建功能包

添加依赖的时候要另外加上

roscpp rospy std_msgs geometry_msgs

新建编程文件

编写一下代码

/*
    编写 ROS 节点，控制小乌龟画圆

    准备工作:
        1.获取topic(已知: /turtle1/cmd_vel)
        2.获取消息类型(已知: geometry_msgs/Twist)
        3.运行前，注意先启动 turtlesim_node 节点

    实现流程:
        1.包含头文件
        2.初始化 ROS 节点
        3.创建发布者对象
        4.循环发布运动控制消息
        
*/

#include "ros/ros.h"
#include "geometry_msgs/Twist.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    setlocale(LC_ALL,"");
    // 2.初始化 ROS 节点
    ros::init(argc,argv,"control");
    ros::NodeHandle nh;
    // 3.创建发布者对象
    ros::Publisher pub = nh.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle1/cmd_vel",1000);
    // 4.循环发布运动控制消息
    //4-1.组织消息
    geometry_msgs::Twist msg;
    msg.linear.x = 1.0;
    msg.linear.y = 0.0;
    msg.linear.z = 0.0;

    msg.angular.x = 0.0;
    msg.angular.y = 0.0;
    msg.angular.z = 2.0;

    //4-2.设置发送频率
    ros::Rate r(10);
    //4-3.循环发送
    while (ros::ok())
    {
        pub.publish(msg);

        ros::spinOnce();
    }


    return 0;
}

修改配置文件

add_executable(control_turtle0_c src/control_turtle0_c.cpp)
target_link_libraries(control_turtle0_c
  ${catkin_LIBRARIES}
)

运行观看效果

2.3Ptyon代码实现

创建编程文件并添加可执行权限，编辑配置文件

编写以下代码

#! /usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-
"""
    编写 ROS 节点，控制小乌龟画圆

    准备工作:
        1.获取topic(已知: /turtle1/cmd_vel)
        2.获取消息类型(已知: geometry_msgs/Twist)
        3.运行前，注意先启动 turtlesim_node 节点

    实现流程:
        1.导包
        2.初始化 ROS 节点
        3.创建发布者对象
        4.循环发布运动控制消息

"""

import rospy
from geometry_msgs.msg import Twist

if __name__ == "__main__":
    # 2.初始化 ROS 节点
    rospy.init_node("control_circle_p")
    # 3.创建发布者对象
    pub = rospy.Publisher("/turtle1/cmd_vel",Twist,queue_size=1000)
    # 4.循环发布运动控制消息
    rate = rospy.Rate(10)
    msg = Twist()
    msg.linear.x = 1.0
    msg.linear.y = 0.0
    msg.linear.z = 0.0
    msg.angular.x = 0.0
    msg.angular.y = 0.0
    msg.angular.z = 0.5

    while not rospy.is_shutdown():
        pub.publish(msg)
        rate.sleep()

运行查看效果

3.话题订阅

3.1准备工作

使用最开始helloworld功能包里的launch文件

运行laucnh文件

查看目前所有话题

rostopic list

查看每个话题详细信息

rosmsgs info turtlesim/Pose

查看消息的具体格式

rosmsg info turtlesim/Pose

使用终端订阅话题/turtle1/pose

rostopic echo /turtle1/pose

3.2C++实现

因为这里要调用turtlesim功能包里面定义的消息类型，所以需要添加该功能包作为依赖

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  geometry_msgs
  roscpp
  rospy
  std_msgs
  turtlesim
)

  <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>
  <build_depend>geometry_msgs</build_depend>
  <build_depend>roscpp</build_depend>
  <build_depend>rospy</build_depend>
  <build_depend>std_msgs</build_depend>
 <build_depend>turtlesim</build_depend>
  <build_export_depend>geometry_msgs</build_export_depend>
  <build_export_depend>roscpp</build_export_depend>
  <build_export_depend>rospy</build_export_depend>
  <build_export_depend>std_msgs</build_export_depend>
  <exec_depend>geometry_msgs</exec_depend>
  <exec_depend>roscpp</exec_depend>
  <exec_depend>rospy</exec_depend>
  <exec_depend>std_msgs</exec_depend>
  <exec_depend>turtlesim</exec_depend>

创建编程文件，修改配置文件

/*  
    订阅小乌龟的位姿: 时时获取小乌龟在窗体中的坐标并打印
    准备工作:
        1.获取话题名称 /turtle1/pose
        2.获取消息类型 turtlesim/Pose
        3.运行前启动 turtlesim_node 与 turtle_teleop_key 节点

    实现流程:
        1.包含头文件
        2.初始化 ROS 节点
        3.创建 ROS 句柄
        4.创建订阅者对象
        5.回调函数处理订阅的数据
        6.spin
*/

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

void doPose(const turtlesim::Pose::ConstPtr& p){
    ROS_INFO("乌龟位姿信息:x=%.2f,y=%.2f,theta=%.2f,lv=%.2f,av=%.2f",
        p->x,p->y,p->theta,p->linear_velocity,p->angular_velocity
    );
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    setlocale(LC_ALL,"");
    // 2.初始化 ROS 节点
    ros::init(argc,argv,"sub_pose");
    // 3.创建 ROS 句柄
    ros::NodeHandle nh;
    // 4.创建订阅者对象
    ros::Subscriber sub = nh.subscribe<turtlesim::Pose>("/turtle1/pose",1000,doPose);
    // 5.回调函数处理订阅的数据
    // 6.spin
    ros::spin();
    return 0;
}

add_executable(sub_turtle1_c src/sub_turtle1_c.cpp)
target_link_libraries(sub_turtle1_c
  ${catkin_LIBRARIES}
)

运行查看效果

source ./devel/setup.bash
roslaunch helloworld first_launch.launch
rosrun control_turtle0 sub_turtle1_c

https://mp.csdn.net/mp_download/manage/download/UpDetailed

3.2Python实现

创建编程文件，编写代码，编辑配置文件

#! /usr/bin/env python
"""
    订阅小乌龟的位姿: 时时获取小乌龟在窗体中的坐标并打印
    准备工作:
        1.获取话题名称 /turtle1/pose
        2.获取消息类型 turtlesim/Pose
        3.运行前启动 turtlesim_node 与 turtle_teleop_key 节点

    实现流程:
        1.导包
        2.初始化 ROS 节点
        3.创建订阅者对象
        4.回调函数处理订阅的数据
        5.spin

"""

import rospy
from turtlesim.msg import Pose

def doPose(data):
    rospy.loginfo("乌龟坐标:x=%.2f, y=%.2f,theta=%.2f",data.x,data.y,data.theta)

if __name__ == "__main__":

    # 2.初始化 ROS 节点
    rospy.init_node("sub_pose_p")

    # 3.创建订阅者对象
    sub = rospy.Subscriber("/turtle1/pose",Pose,doPose,queue_size=1000)
    #     4.回调函数处理订阅的数据
    #     5.spin
    rospy.spin()

catkin_install_python(PROGRAMS
  scripts/control_turtle0_p.py
  DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)
catkin_install_python(PROGRAMS
  scripts/sub_turtle1_p.py
  DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)

添加可执行权限，运行查看效果