ROS系统 实现客户端Client和服务端Server

Posted 2021-08-04 ʚVVcatɞ

实现客户端Clien

创建功能包

cd ~/catkin_ws/src

catkin_create_pkg learning_service roscpp rospy std_msgs geometry_msgs turtlesim

如何实现一个客户端

• 初始化ROS节点
• 创建一个Client实例
• 发布服务请求数据
• 等待Server处理之后的应答结果

在刚创建的 learning_service 目录中的src文件夹下创建一个 cpp文件

cd ~/catkin_ws/src/learning_service/src

touch turtle_spawn.cpp

在 turtle_spawn.cpp 文件中写入以下代码。
下面代码实现功能：请求/spawn服务，服务数据类型turtlesim::Spawn

#include <ros/ros.h>
#include <turtlesim/Spawn.h>

int main(int argc, char** argv)
{
    // 初始化ROS节点
	ros::init(argc, argv, "turtle_spawn");

    // 创建节点句柄
	ros::NodeHandle node;

    // 发现/spawn服务后，创建一个服务客户端，连接名为/spawn的service
	ros::service::waitForService("/spawn");
	ros::ServiceClient add_turtle = node.serviceClient<turtlesim::Spawn>("/spawn");

    // 初始化turtlesim::Spawn的请求数据
	turtlesim::Spawn srv;
	srv.request.x = 2.0;
	srv.request.y = 2.0;
	srv.request.name = "turtle2";

    // 请求服务调用
	ROS_INFO("Call service to spwan turtle[x:%0.6f, y:%0.6f, name:%s]", 
			 srv.request.x, srv.request.y, srv.request.name.c_str());

	add_turtle.call(srv);

	// 显示服务调用结果
	ROS_INFO("Spwan turtle successfully [name:%s]", srv.response.name.c_str());

	return 0;
};

在CMakeLists.txt中添加以下代码：

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

编译项目

cd ~/catkin_ws

catkin_make

设置环境变量，让系统能够找到该工作空间

source devel/setup.bash

启动ROS Master

roscore

启动小海龟仿真器

rosrun turtlesim turtlesim_node

启动自定义的海龟控制节点，会在客户端中生成一个新的小海龟。

rosrun learning_service turtle_spawn

---

用Python创建客户端步骤：

cd ~/catkin_ws/src/learning_service

创建 scripts 文件夹

mkdir scripts

cd scripts

创建 turtle_spawn.py Python文件

touch turtle_spawn.py

用Python创建客户端代码：
下面代码实现功能： 请求/spawn服务，服务数据类型turtlesim::Spawn

import sys
import rospy
from turtlesim.srv import Spawn

def turtle_spawn():
	# ROS节点初始化
    rospy.init_node('turtle_spawn')

	# 发现/spawn服务后，创建一个服务客户端，连接名为/spawn的service
    rospy.wait_for_service('/spawn')
    try:
        add_turtle = rospy.ServiceProxy('/spawn', Spawn)

		# 请求服务调用，输入请求数据
        response = add_turtle(2.0, 2.0, 0.0, "turtle2")
        return response.name
    except rospy.ServiceException, e:
        print "Service call failed: %s"%e

if __name__ == "__main__":
	#服务调用并显示调用结果
    print "Spwan turtle successfully [name:%s]" %(turtle_spawn())

Python代码不需要重新编译，可以直接执行。

rosrun learning_service turtle_spawn.py

实现服务端Server

如何实现一个服务器

• 初始化ROS节点
• 创建Server实例
• 循环等待服务请求，进入回调函数
• 在回调函数中完成服务功能的处理，并反馈应答数据。

在创建的 learning_service 目录中的src文件夹下创建一个 turtle_command_server.cpp文件

cd ~/catkin_ws/src/learning_service/src

touch turtle_command_server.cpp

在 turtle_command_server.cpp 文件中写入以下代码。
下面代码实现功能：执行/turtle_command服务，服务数据类型std_srvs/Trigger

#include <ros/ros.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>
#include <std_srvs/Trigger.h>

ros::Publisher turtle_vel_pub;
bool pubCommand = false;

// service回调函数，输入参数req，输出参数res
bool commandCallback(std_srvs::Trigger::Request  &req,
         			std_srvs::Trigger::Response &res)
{
	pubCommand = !pubCommand;

    // 显示请求数据
    ROS_INFO("Publish turtle velocity command [%s]", pubCommand==true?"Yes":"No");

	// 设置反馈数据
	res.success = true;
	res.message = "Change turtle command state!";

    return true;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    // ROS节点初始化
    ros::init(argc, argv, "turtle_command_server");

    // 创建节点句柄
    ros::NodeHandle n;

    // 创建一个名为/turtle_command的server，注册回调函数commandCallback
    ros::ServiceServer command_service = n.advertiseService("/turtle_command", commandCallback);

	// 创建一个Publisher，发布名为/turtle1/cmd_vel的topic，消息类型为geometry_msgs::Twist，队列长度10
	turtle_vel_pub = n.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle1/cmd_vel", 10);

    // 循环等待回调函数
    ROS_INFO("Ready to receive turtle command.");

	// 设置循环的频率
	ros::Rate loop_rate(10);

	while(ros::ok())
	{
		// 查看一次回调函数队列
    	ros::spinOnce();
		
		// 如果标志为true，则发布速度指令
		if(pubCommand)
		{
			geometry_msgs::Twist vel_msg;
			vel_msg.linear.x = 0.5;
			vel_msg.angular.z = 0.2;
			turtle_vel_pub.publish(vel_msg);
		}

		//按照循环频率延时
	    loop_rate.sleep();
	}

    return 0;
}

注：
可以通过以下指令 显示服务类型的所有信息

rossrv show 头文件名

例如：

rossrv show std_srvs/Trigger

在CMakeLists.txt中添加以下代码：

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

编译项目

cd ~/catkin_ws

catkin_make

设置环境变量，让系统能够找到该工作空间

source devel/setup.bash

启动ROS Master

roscore

启动小海龟仿真器

rosrun turtlesim turtlesim_node

启动自定义的海龟控制节点，会在客户端中生成一个新的小海龟。

rosrun learning_service turtle_command_server

以下指令相当于海龟的开关，发送一次，海龟就会启动，再次发送时，就会让海龟停止运动。

rosservice call /turtle_command "{}"

---

用Python创建服务端步骤：

cd ~/catkin_ws/src/learning_service

创建 scripts 文件夹

mkdir scripts

cd scripts

创建 turtle_command_server.py Python文件

touch turtle_command_server.py

用Python创建客户端代码：
下面代码实现功能： 执行/turtle_command服务，服务数据类型std_srvs/Trigger

import rospy
import thread,time
from geometry_msgs.msg import Twist
from std_srvs.srv import Trigger, TriggerResponse

pubCommand = False;
turtle_vel_pub = rospy.Publisher('/turtle1/cmd_vel', Twist, queue_size=10)

def command_thread():	
	while True:
		if pubCommand:
			vel_msg = Twist()
			vel_msg.linear.x = 0.5
			vel_msg.angular.z = 0.2
			turtle_vel_pub.publish(vel_msg)
			
		time.sleep(0.1)

def commandCallback(req):
	global pubCommand
	pubCommand = bool(1-pubCommand)

	# 显示请求数据
	rospy.loginfo("Publish turtle velocity command![%d]", pubCommand)

	# 反馈数据
	return TriggerResponse(1, "Change turtle command state!")

def turtle_command_server():
	# ROS节点初始化
    rospy.init_node('turtle_command_server')

	# 创建一个名为/turtle_command的server，注册回调函数commandCallback
    s = rospy.Service('/turtle_command', Trigger, commandCallback)

	# 循环等待回调函数
    print "Ready to receive turtle command."

    thread.start_new_thread(command_thread, ())
    rospy.spin()

if __name__ == "__main__":
    turtle_command_server()

启动ROS Master

roscore

启动小海龟仿真器

rosrun turtlesim turtlesim_node

Python代码不需要重新编译，可以直接执行。

rosrun learning_service turtle_command_server.py

以下指令相当于海龟的开关，发送一次，海龟就会启动，再次发送时，就会让海龟停止运动。

rosservice call /turtle_command "{}"