《ROS1学习笔记5——话题通信最佳实践之自定义消息话题》

1、关于话题

1.1、前言

在前面，我们学习了如何发布消息以及如何订阅消息，但都是基于ros里已经存在了的消息话题——海龟模拟器订阅和发布的话题。

我们可以看看海龟模拟器的相关话题，打开两个终端分别运行下面两句命令

roscore rosrun turtlesim turtlesim_node

在打开一个终端，运行

rostopic list

就会出现与现在正在运行的节点相关的话题：

1、/rosout和/rosout_agg是运行ros就存在的。

2、/turtle1/cmd_vel 是我们在笔记3（发布一个话题）中使用到的消息话题，向该消息话题发布信息能够控制海龟进行运动。
运行

rostopic info/turtle1/cmd_vel

可以看到该消息的相关信息，geometry_msgs/Twist是消息接口，也是我们在笔记3编写发布者代码时添加到头文件。

3、/turtle1/pose是我们在笔记四（订阅一个话题）中用到的话题接口，通过订阅该话题，我们能获取到海龟当前的x、y坐标。

2、自定义消息接口

2.1、新建功能包

在demo_ws/src目录下，新建一个功能包

catkin_create_pkg demo_topic roscpp rospy std_msgs geometry_msgs

message_generation是编译时所需的依赖
message_runtime是运行时所需的依赖

2.2、自定义消息接口

2.2.1、 新建msg

在功能包目录下新建msg文件夹，并新建Preson.msg文件（用驼峰命令法，首字母P必须大写）

string name uint8 sex uint8 age uint8 unkown=0uint8 male=1uint8 femake=0

2.2.2 、在package.xml添加依赖

添加下面两行配置代码：

<build_depend>message_generation</build_depend><exec_depend>message_runtime</exec_depend>

message_genaation是编译依赖
message_runtime是运行依赖

2.2.3、修改CMakeLists

需要更改find_package和catkin_package

将message_genaration添加进去。

将message_runtime添加进去

1、find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS …)：
核心作用：声明编译当前包时需要的依赖包

2、catkin_package(…)
核心作用：声明当前包被其他包依赖时，对方需要的信息（包括运行时依赖、头文件路径、库文件等）。其中 CATKIN_DEPENDS 明确指定了运行时依赖（当前包运行时需要的包，以及依赖当前包的其他包在编译 / 运行时也需要的包）。

通俗总结：

• find_package 是 “我编译时需要什么”（给当前包的编译过程用）。
• catkin_package 是 “别人用我时需要什么”（给依赖当前包的其他包用，同时也隐含了当前包运行时的需求）。

3、添加一个配置项，用于将自己新建的.msg文件编译成其他的文件

add_message_files(FILES Person.msg)generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)

如下图位置所示，并且在上面也有相应的注释说明

generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)
触发消息生成过程：ROS 会根据 add_message_files 声明的 .msg 文件，自动生成对应语言（C++、Python 等）的代码（如头文件、类定义），供你的程序调用。

DEPENDENCIES std_msgs
表示当前自定义消息依赖于 std_msgs 包中的基础消息类型，如刚用到的uint8等

2.3、编译

回到功能空间目录下进行编译

catkin_make

编译成功后，可以检查demo_ws/devel/include目录下会生成一个demo_topic文件夹，文件夹下面有一个Person.h
这就是根据刚才的.msg文件生成的c++头文件，主要包括一些类、属性是定义

Person.h内容：

3、编写程序

3.1、发布者

#include<ros/ros.h>#include"demo_topic/Person.h"intmain(intargc,char**argv){// ROS节点初始化ros::init(argc,argv,"person_publisher");// 创建节点句柄ros::NodeHandle n;// 创建一个Publisher，发布名为/person_info的topic，消息类型为learning_topic::Person，队列长度10ros::Publisher person_info_pub=n.advertise<demo_topic::Person>("/person_info",10);// 设置循环的频率ros::Rateloop_rate(1);intcount=0;while(ros::ok()){// 初始化learning_topic::Person类型的消息demo_topic::Person person_msg;person_msg.name="Tom";person_msg.age=18;person_msg.sex=demo_topic::Person::male;// 发布消息person_info_pub.publish(person_msg);ROS_INFO("Publish Person Info: name:%s age:%d sex:%d",person_msg.name.c_str(),person_msg.age,person_msg.sex);//这里使用 name.c_str()是因为 ROS INFO函数输出%s时 并不是使用的std::string,所以需要额外从char 转为string// 按照循环频率延时loop_rate.sleep();}return0;}

3.2、订阅者

#include<ros/ros.h>#include"demo_topic/Person.h"// 接收到订阅的消息后，会进入消息回调函数voidpersonInfoCallback(constdemo_topic::Person::ConstPtr&msg){// 将接收到的消息打印出来ROS_INFO("Subcribe Person Info: name:%s age:%d sex:%d",msg->name.c_str(),msg->age,msg->sex);}intmain(intargc,char**argv){// 初始化ROS节点ros::init(argc,argv,"person_subscriber");// 创建节点句柄ros::NodeHandle n;// 创建一个Subscriber，订阅名为/person_info的topic，注册回调函数personInfoCallbackros::Subscriber person_info_sub=n.subscribe("/person_info",10,personInfoCallback);// 循环等待回调函数ros::spin();return0;}

3.3、配置CMakeLists

add_executable(person_pub src/person_pub.cpp)target_link_libraries(person_pub${catkin_LIBRARIES})add_dependencies(person_pub${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)add_executable(person_sub src/person_sub.cpp)target_link_libraries(person_sub${catkin_LIBRARIES})add_dependencies(person_sub${PROJECT_NAME}_generate_messages_cpp)

3.4、编译且运行

3.4.1、编译

编译成功后，进度条跑到100%，并且devel目录下出现两可执行文件

3.4.2、运行

需要注意的是，修改后的环境变量只会在当前终端中生效。
比如，你此时打开了三个终端：
终端1运行roscore
终端2运行订阅话题：rosrun demo_topic person_sub
终端2运行发布话题：rosrun demo_topic person_pub
你必须在终端2和3运行rosrun命令前，运行source devel/setup.bash更改环境变量，才能让代码成功跑起来。
1、更改环境变量

source devel/setup.bash

2、启动ROS

roscore

3、运行订阅话题

rosrun demo_topic person_sub

4、运行发布话题

rosrun demo_topic person_pub

此时代码就成功运行起来了。