ros2 跟着官方教学从零开始 CS
ros2 从零开始10 服务者和消费者C/S
前言
上节课介绍写了简单的Topic订阅模型。本章我们将要学习C/S模型，即服务者和消费者模型
背景
- 前面服务概念时提到过，服务是ROS2 节点的另一种通信方式。服务基于调用与响应模型，而非发布者-订阅者主题模型。服务就是我们常用的C/S模型，Client 客户端请求，而Service 服务端提供相应的响应。相较于发布者-订阅者主题模型，调用与响应模型是点对点的通信。
- 服务的通信数据结构用
.srv文件来描述，如下图，srv文件用---来分隔，上面是请求数据结构，下面是响应数据结构，如果数据结构为空，则相应位置也为空。后面会有章节来介绍srv，先按下不表。
int64 a int64 b --- int64 sum实践
- 创建一个包
进入工作区的src目录，用如下指令创建我们的包ros2 pkg create --build-type ament_cmake --license Apache-2.0 cpp_srvcli --dependencies rclcpp example_interfaces。--dependencies后面代表相关的依赖项rclcpp、example_interfaces，命令会自动把依赖信息添加到package.xml和CMakeLists.txt里面。
root@bc2bf85b2e4a:~/ros2_ws/src# ros2 pkg create --build-type ament_cmake --license Apache-2.0 cpp_srvcli --dependencies rclcpp example_interfaces going to create a new package package name: cpp_srvcli destination directory: /root/ros2_ws/src package format: 3 version: 0.0.0 description: TODO: Package description maintainer: ['root <xianlu@tinnove.com.cn>'] licenses: ['Apache-2.0'] 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 root@bc2bf85b2e4a:~/ros2_ws/src# ls cpp_srvcli example_interfaces examples mypackage以上命令，ros2帮我们自动生成了cpp_srvcli。还记得example_interfaces吗，example_interfaces是 ROS 2 中的一个消息接口包，它包含了一系列示例消息类型，主要用于测试、演示和学习目的。package.xml里面可以维护描述、作者信息、License等
<description>C++ client server tutorial</description> <maintainer email="you@email.com">Your Name</maintainer> <license>Apache License 2.0</license>- 创建
我们将设计2个节点（执行程序）
server负责提供服务接口client负责调用client提供的服务接口
开始吧：
2.1 在src里面创建一个cpp文件add_two_ints_server.cpp其内容如下：
解析 ： 下面代码创建节点add_two_ints_server， 并接下来创建 rclcpp::Service对象, 而 rclcpp::Service对象创建时，把实现函数add当成参数初始化了。在创建完成对象会自动通过在网络上进行广播些服务。rclcpp::spin(node)会阻塞，直到节点退出后才返回。#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(); }
关于add函数，入参分别是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);std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request>和std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Response>这2个定义的实现由前面提到的srv文件编译自动生成得到的。
2.2 在src里面一个cpp文件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); }add_two_ints_client.cpp其内容如下：
解析 ： 像server一样, 下面代码创建节点node, 并且创建rclcpp::Client对象(对应rclcpp::Service对象)。#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; }
接下来创建请求入参request。并且给具体的值，具体值a和b 是我们node节点启动时的参数1、参数2。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");
接下来查找服务auto request = std::make_shared<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request>(); request->a = atoll(argv[1]); request->b = atoll(argv[2]);client->wait_for_service(1s)如果找到就返回true，否则1s超时返回。auto result = client->async_send_request(request);就是调用服务。
2.3 修改CMakeLists.txt在ament_package()的前一行新增如下信息
完整的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/${PROJECT_NAME})CMakeLists.txt如下：cmake_minimum_required(VERSION 3.8) project(cpp_srvcli) if(CMAKE_COMPILER_IS_GNUCXX OR CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang") add_compile_options(-Wall -Wextra -Wpedantic) endif() # find dependencies find_package(ament_cmake REQUIRED) find_package(rclcpp REQUIRED) find_package(example_interfaces REQUIRED) if(BUILD_TESTING) find_package(ament_lint_auto REQUIRED) # the following line skips the linter which checks for copyrights # comment the line when a copyright and license is added to all source files set(ament_cmake_copyright_FOUND TRUE) # the following line skips cpplint (only works in a git repo) # comment the line when this package is in a git repo and when # a copyright and license is added to all source files set(ament_cmake_cpplint_FOUND TRUE) ament_lint_auto_find_test_dependencies() endif() add_executable(server src/add_two_ints_server.cpp) ament_target_dependencies(server rclcpp example_interfaces) add_executable(client src/add_two_ints_client.cpp) ament_target_dependencies(client rclcpp example_interfaces) install(TARGETS server client DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}) ament_package()
- 开始编译
进入工作区，用colcon build，等待编译完成。
root@bc2bf85b2e4a:/# cd ~/ros2_ws root@bc2bf85b2e4a:~/ros2_ws# colcon build --packages-select cpp_srvcli Starting >>> cpp_srvcli Finished <<< cpp_srvcli [5.22s] Summary: 1 package finished [5.57s] root@bc2bf85b2e4a:~/ros2_ws#- 运行
编译完成后，我们需要安装后才能运行，使用
source install/setup.sh打开一个终端，输入如下命令，启动server
root@bc2bf85b2e4a:~/ros2_ws# source install/setup.sh root@bc2bf85b2e4a:~/ros2_ws# ros2 run cpp_srvcli server [INFO] [1774875183.179833701] [rclcpp]: Ready to add two ints.另开一个终端，输入如下命令，启动client
root@bc2bf85b2e4a:~/ros2_ws# cd ~/ros2_ws/ root@bc2bf85b2e4a:~/ros2_ws# source install/setup.sh root@bc2bf85b2e4a:~/ros2_ws# ros2 run cpp_srvcli client 300 300 [INFO] [1774875293.803476695] [rclcpp]: Sum: 600 root@bc2bf85b2e4a:~/ros2_ws#可以看到server计算2个数相加，并把结果返回给client。
总结
在最近几个教程中，你一直在使用主题和服务传递数据。 接下来，我们学习如何自定义消息数据接口（srv）。