当前位置：首页 > news >正文

ros2话题通讯实践-系统检测可视化工具

news 2026/5/12 12:03:11

流程

消息接口定义

在topic_practice_ws的src文件夹下创建包

ros2 pkg create status_interfaces --build-type ament_cmake --dependencies rosidl_default_generators builtin_interfaces --license Apache-2.0 //builtin_interfaces 是ros2中已有的一个消息接口功能包 //可以使用时间接口Time表示记录消息的时间 //rosidl_default_generators用于将自定义的消息文件 //转化成cpp py 源码的模块

在功能包的msg目录下存放消息定义文件其必须以大写字母开头并且只能由大小写字母组成

这里创建SystemStatus.msg

builtin_interfaces/Time stamp //记录时间戳 string host_name //系统名称 float32 cpu_percent //cpu使用率 float32 memory_percent //内存使用率 float32 memory_total //内存总量 float32 memory_available //剩余有效内存 float64 net_sent //网络发送数据总量 float64 net_recv //网络接受数据总量

//ros2 消息接口支持的9种数据类型 //bool byte char float32 float64 //int8 uint8 int16 uint16 //int32 uint32 int64 uint64 //string

定义好数据接口文件后需要在CmakeLists.txt中进行注册，申明其是消息接口文件并添加builtin_interfaces依赖

... rosidl_generate_interfaces(${PROJECT_NAME} "msg/SystemStatus.msg" DEPENDENCIES builtin_interfaces ) ament_package()

之后最好在package.xml中添加申明

<license>Apache-2.0</license> <member_of_group>rosidl_interface_packages</member_of_group> <buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend>

再次之后可以构建项目然后通过下列代码来查看对消息接口的构建是否完成

source install/setup.bash ros2 interfaces show status_interfaces/msg/SystemStatus

也可以看install/status_interfaces/include/目录下是否生成了cpp头文件以及install/status_interfaces/local/lib/python3.10/dist-packages目录下是否生成了status_interfaces的py库来查看

话题发布节点

进入工作空间src目录下创建包

ros2 pkg create status_publisher --build-type ament_python --dependencies rclpy status_interfaces --license Apache-2.0

在同名目录下编辑sys_status_pub.py

import rclpy from rclpy.node import Node from status_interfaces.msg import SystemStatus #获取系统cpu 内存 网络信息 import psutil #获取主机名称 import platform class SysStatusPub(Node): def __init__(self,node_name): super().__init__(node_name) self.status_publisher_=self.create_publisher( SystemStatus,'sys_status',10) self.timer=self.create_timer(1,self.timer_callback) def timer_callback(self): cpu_percent = psutil.cpu_percent() memory_info=psutil.virtual_memory() net_io_counters=psutil.net_io_counters() msg=SystemStatus() #从Node继承而来 获取节点时钟时间 通过 to_msg()转换成 uiltin_interfaces.msg.Time消息 msg.stamp=self.get_clock().now().to_msg() #获取主机名 msg.host_name=platform.node() msg.cpu_percent=cpu_percent msg.memory_percent=memory_info.percent #默认是B 除以两次1024 换成 MB msg.memory_total=memory_info.total /1024 /1024 msg.memory_available=memory_info.available /1024 /1024 msg.net_sent =net_io_counters.bytes_sent /1024 /1024 msg.net_recv=net_io_counters.bytes_recv /1024/1024 self.get_logger().info(f'publish:{str(msg)}') self.status_publisher_.publish(msg) def main(): rclpy.init() node=SysStatusPub('sys_status_pub') rclpy.spin(node) rclpy.shutdown()

在此之后编译运行节点就可以看到发布的信息了。节点运行时也可以 ros2 topic echo sys_status来查看。

消息展示节点

在工作空间src下创建包

ros2 pkg create status_display --build-type ament_cmake --dependencies rclcpp status_interfaces --license Apache-2.0

在包下的src中编写hello_qt.cpp

#include<QApplication> //提供qt应用类 #include<QLabel> //qt显示文本的组件 #include<QString> //qt中的字符串类 int main(int argc,char **argv){ QApplication app(argc,argv); QLabel* label=new QLabel(); QString message=QString::fromStdString("Hello Qt"); label->setText(message); label->show(); //和ros2 的 spin类似 都会阻塞程序 app.exec(); return 0; }

在cmakelists中添加依赖和注册

... find_package(Qt5 REQUIRED COMPONENTS Widgets) add_executable(hello_qt src/hello_qt.cpp) #qt与ros2无关所以 #用这个而不是ament_target_dependcies target_link_libraries(hello_qt Qt5::Widgets) install(TARGETS hello_qt DESTINATION lib/${PROJECT_NAME} ) ...

之后运行可以看到一个小窗口说明配置顺利

在display包下src中编写 sys_status_display.cpp

#include <QApplication> #include <QLabel> #include <QString> #include "rclcpp/rclcpp.hpp" #include "status_interfaces/msg/system_status.hpp" using SystemStatus = status_interfaces::msg::SystemStatus; class SysStatusDisplay:public rclcpp::Node{ private: rclcpp::Subscription<SystemStatus>::SharedPtr subscription_; QLabel* label_; public: SysStatusDisplay():Node("sys_status_display"){ //匿名函数中[&]表示其可以通过引用的方式直接捕获外界变量 从而可以直接使用label_ subscription_=this->create_subscription<SystemStatus>("sys_status",10, [&](const SystemStatus::SharedPtr msg)->void{ label_->setText(get_qstr_from_msg(msg)); }); label_=new QLabel(get_qstr_from_msg(std::make_shared<SystemStatus>())); label_->show(); } QString get_qstr_from_msg(const SystemStatus::SharedPtr msg){ std::stringstream show_str; show_str <<"====================\n" <<"time:\t"<<msg->stamp.sec<<"\ts\n" <<"user:\t"<<msg->host_name<<"\t\n" <<"cpu:\t"<<msg->cpu_percent<<"\t%\n" <<"memory-total:\t"<<msg->memory_total<<"\tMB\n" <<"memory-available:\t"<<msg->memory_available<<"\tMB\n" <<"net-sent:\t"<<msg->net_sent<<"\tMB\n" <<"net-recv\t"<<msg->net_recv<<"\tMB\n" <<"===================="; return QString::fromStdString(show_str.str()); } }; int main(int argc,char** argv){ rclcpp::init(argc,argv); QApplication app(argc,argv); auto node=std::make_shared<SysStatusDisplay>(); //spin 和 exec都会阻塞程序 所以用多线程 std::thread spin_thread([&]()->void{rclcpp::spin(node);}); spin_thread.detach(); app.exec(); rclcpp::shutdown(); return 0; }

在cmakelists中添加依赖和注册

... add_executable(sys_status_display src/sys_status_display.cpp) target_link_libraries(sys_status_display Qt5::Widgets) ament_target_dependencies(sys_status_display rclcpp status_interfaces) install(TARGETS hello_qt sys_status_display DESTINATION lib/${PROJECT_NAME} ) ...

编译然后同时运行发布者和订阅者就可以看到检测窗口了

杂项

出现了python版本的问题将接口信息转化成py模块的版本与运行版本不符下列代码解决问题

rm -rf build/status_interfaces/ install/status_interfaces/ colcon build --packages-select status_interfaces --symlink-install --cmake-args -DPYTHON_EXECUTABLE=/usr/bin/python3.10 //或在cmakelists中 //在 project(status_interfaces) 之后添加 set(PYTHON_EXECUTABLE "/usr/bin/python3.10")

查看全文

http://www.jsqmd.com/news/101377/