当节点使用服务进行通信时,发送数据请求的节点称为客户节点,响应请求的节点称为服务节点。请求和响应的结构由.srv文件决定。

本文的例子是一个简单的整数加法系统:一个节点请求两个整数的和,另一个节点响应结果。

1.创建功能包

在开始之前,确保ROS2的环境变量正确配置。

其次,包应该在src目录下,不是在工作空间的根目录下。所以,导航到dev_ws下,并创建一个新的包:

ros2 pkg create --build-type ament_cmake cpp_srvcli --dependencies rclcpp example_interfaces

终端将返回一条消息,验证cpp_srvcli包及其所有必需的文件和文件夹的创建。

going to create a new package
package name: cpp_srvcli
destination directory: /home/**/dev_ws/src
package format: 3
version: 0.0.0
description: TODO: Package description
maintainer: ['** <**@todo.todo>']
licenses: ['TODO: License declaration']
build type: ament_cmake
dependencies: ['rclcpp', 'example_interfaces']
creating folder ./cpp_srvcli
creating ./cpp_srvcli/package.xml
creating source and include folder
creating folder ./cpp_srvcli/src
creating folder ./cpp_srvcli/include/cpp_srvcli
creating ./cpp_srvcli/CMakeLists.txt

--dependencies参数将自动将必要的依赖项添加到package.xmlCMakeLists.txtexample_interfaces是包含.srv文件的包,通过此来构造请求和响应:

int64 a
int64 b
---
int64 sum

前两行是请求的参数,破折号下面是响应的参数。在以后的项目中,往往会自己编写.srv文件。

1.1更新package.xml

由于在包创建过程中使用了--dependencies选项,所以不必手动向package.xmlCMakeLists.txt添加依赖项。

但是,与往常一样,请确保将描述、维护人员电子邮件和名称以及许可信息添加到package.xml

<description>C++ client server tutorial</description>
<maintainer email="you@email.com">Your Name</maintainer>
<license>Apache License 2.0</license>

2.编写服务节点

dev_ws/src/cpp_srvcli/src文件夹下,创建一个名为add_two_ints_server.cpp的新文件(可以使用touch命令),并将以下代码粘贴到其中:

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "example_interfaces/srv/add_two_ints.hpp" #include <memory> void add(const std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request> request,
std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Response> response)
{
response->sum = request->a + request->b;
RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Incoming request\na: %ld" " b: %ld",
request->a, request->b);
RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "sending back response: [%ld]", (long int)response->sum);
} int main(int argc, char **argv)
{
rclcpp::init(argc, argv); std::shared_ptr<rclcpp::Node> node = rclcpp::Node::make_shared("add_two_ints_server"); rclcpp::Service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr service =
node->create_service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints", &add); RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Ready to add two ints."); rclcpp::spin(node);
rclcpp::shutdown();
}

2.1审阅代码

前两个#include语句是包的依赖项。

add函数从请求中获取两个整数,并将其和提供给响应,同时使用日志通知控制台其状态。

void add(const std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request> request,
std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Response> response)
{
response->sum = request->a + request->b;
RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Incoming request\na: %ld" " b: %ld",
request->a, request->b);
RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "sending back response: [%ld]", (long int)response->sum);
}

main函数的实现如下,逐行执行:

  • 初识化ROS2 C++库:
rclcpp::init(argc, argv);
  • 创建一个名为add_two_ints_server的节点:
std::shared_ptr<rclcpp::Node> node = rclcpp::Node::make_shared("add_two_ints_server");
  • 为该节点创建一个名为add_two_ints的服务,并通过&add方法自动在网络上发布它:
rclcpp::Service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr service =
node->create_service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints", &add);
  • 当节点准备好时,打印log信息:
RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Ready to add two ints.");
  • 启动节点,使得节点可用:
rclcpp::spin(node);

2.2添加可执行程序

add_executable宏生成一个可以使用ros2 run运行的可执行文件。将以下代码块添加到CMakeLists.txt中,创建一个名为server的可执行文件:

add_executable(server src/add_two_ints_server.cpp)
ament_target_dependencies(server rclcpp example_interfaces)

为了让ros2 run可以找到可执行文件,在文件末尾ament_package()之前添加以下代码:

install(TARGETS
server
DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})

至此,server创建完毕。

3.编写客户节点

dev_ws/src/cpp_srvcli/src文件夹中,创建一个名为add_two_ints_client.cpp的新文件,并将以下代码粘贴到其中:

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "example_interfaces/srv/add_two_ints.hpp" #include <chrono>
#include <cstdlib>
#include <memory> using namespace std::chrono_literals; int main(int argc, char **argv)
{
rclcpp::init(argc, argv); if (argc != 3) {
RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "usage: add_two_ints_client X Y");
return 1;
} std::shared_ptr<rclcpp::Node> node = rclcpp::Node::make_shared("add_two_ints_client");
rclcpp::Client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr client =
node->create_client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints"); auto request = std::make_shared<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request>();
request->a = atoll(argv[1]);
request->b = atoll(argv[2]); while (!client->wait_for_service(1s)) {
if (!rclcpp::ok()) {
RCLCPP_ERROR(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Interrupted while waiting for the service. Exiting.");
return 0;
}
RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "service not available, waiting again...");
} auto result = client->async_send_request(request);
// Wait for the result.
if (rclcpp::spin_until_future_complete(node, result) ==
rclcpp::FutureReturnCode::SUCCESS)
{
RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Sum: %ld", result.get()->sum);
} else {
RCLCPP_ERROR(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Failed to call service add_two_ints");
} rclcpp::shutdown();
return 0;
}

3.1审阅代码

与服务节点类似,以下代码行创建客户节点:

std::shared_ptr<rclcpp::Node> node = rclcpp::Node::make_shared("add_two_ints_client");
rclcpp::Client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr client =
node->create_client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints");

接下来,创建请求。它的结构由前面提到的.srv文件定义。

auto request = std::make_shared<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request>();
request->a = atoll(argv[1]);
request->b = atoll(argv[2]);

while循环给客户节点1秒的时间来搜索网络中的服务节点。如果找不到,它就会继续等待。

RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "service not available, waiting again...");

如果客户节点被取消(例如,在终端中输入Ctrl+C),它将返回一个错误日志消息,说明它被中断了。

RCLCPP_ERROR(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Interrupted while waiting for the service. Exiting.");
return 0;

然后客户节点发送它的请求,启动节点直到收到响应,或者失败。

3.2添加可行性程序

返回CMakeLists.txt为新节点添加可执行文件和目标。从自动生成的文件中删除一些不必要的信息后,整体的CMakeLists.txt应该是这样的:

cmake_minimum_required(VERSION 3.5)
project(cpp_srvcli) find_package(ament_cmake REQUIRED)
find_package(rclcpp REQUIRED)
find_package(example_interfaces REQUIRED) add_executable(server src/add_two_ints_server.cpp)
ament_target_dependencies(server
rclcpp example_interfaces) add_executable(client src/add_two_ints_client.cpp)
ament_target_dependencies(client
rclcpp example_interfaces) install(TARGETS
server
client
DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}) ament_package()

4.编译和运行

在工作空间dev_ws的根目录下运行rosdep,在编译之前检查缺失的依赖是一个很好的做法:

rosdep install -i --from-path src --rosdistro foxy -y

回到工作空间的根目录,并编译包:

colcon build --packages-select cpp_srvcli

打开一个新的终端,导航到dev_ws,source配置文件:

. install/setup.bash

接下来运行服务节点:

ros2 run cpp_srvcli server

此时,终端返回:

[INFO] [rclcpp]: Ready to add two ints.

打开另一个终端,再次从dev_ws中source配置文件。启动客户端节点,后面跟着以空格分隔的任意两个整数:

ros2 run cpp_srvcli client 2 3

此时,终端返回:

[INFO] [rclcpp]: Sum: 5

返回服务节点正在运行的终端,将看到收到请求以及它发回的响应:

[INFO] [rclcpp]: Incoming request
a: 2 b: 3
[INFO] [rclcpp]: sending back response: [5]

5.总结

本文创建了两个节点来进行服务请求和响应数据,并将它们的依赖项和可执行文件添加到包配置文件中,以便编译和运行它们,并查看工作中的服务/客户机系统。

如果给您带来帮助,希望能给点个关注,以后还会陆续更新有关机器人的内容,点个关注不迷路~欢迎大家一起交流学习。

都看到这了,点个推荐再走吧~

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