ROS 笔记（06）— 话题消息的定义和使用

ROS 中通过 std_msgs 封装了一些原生的数据类型，比如: String、Int32、Int64、Char、Bool、Empty… 但是，这些数据一般只包含一个 data 字段，结构的单一意味着功能上的局限性，当传输一些复杂的数据，比如：激光雷达的信息… std_msgs 由于描述性较差而显得力不从心，这种场景下可以使用自定义的消息类型。

msgs 只是简单的文本文件，每行具有字段类型和字段名称，可以使用的字段类型有：

• int8, int16, int32, int64 (或者无符号类型: uint*)
• float32, float64
• string
• time, duration
• other msg files
• variable-length array[] and fixed-length array[C]

ROS 中还有一种特殊类型：Header ，标头包含时间戳和 ROS 中常用的坐标帧信息。会经常看到msg 文件的第一行具有 Header 标头。

1. 话题模型

我们要实现的话题模型如下：
其中 Message 中的 Person 为我们自定义的消息格式，该消息在订阅者和发布者之间传递。

2. 自定义消息实现

2.1 定义 msg 文件

在功能包 topic_demo 目录下创建一个 msg 文件夹，在该文件夹中创建一个 Person.msg 文件，如下图所示：

Person.msg 中有我们自定义的消息格式

string name
uint8  age
uint8  gender

uint8 unknown = 0
uint8 male    = 1
uint8 female  = 2

2.2 添加功能包依赖

在 package.xml 中添加以下 exec_depend 运行依赖：

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

2.3 添加编译选项

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  geometry_msgs
  rospy
  std_msgs
  turtlesim
  message_generation   # 新增内容

add_message_files(
   FILES
   Person.msg
 )

generate_messages(
   DEPENDENCIES
   std_msgs
 )

catkin_package(
# INCLUDE_DIRS include
# LIBRARIES topic_demo
   CATKIN_DEPENDS geometry_msgs rospy std_msgs turtlesim message_runtime
# DEPENDS system_lib
)

2.4 编译生成语言相关的文件

到项目根目录下执行 catkin_make 命令

$ catkin_make
Base path: /home/wohu/project/ros/ros_demo
Source space: /home/wohu/project/ros/ros_demo/src
Build space: /home/wohu/project/ros/ros_demo/build
Devel space: /home/wohu/project/ros/ros_demo/devel
Install space: /home/wohu/project/ros/ros_demo/install
####
#### Running command: "make cmake_check_build_system" in "/home/wohu/project/ros/ros_demo/build"
####
####
#### Running command: "make -j12 -l12" in "/home/wohu/project/ros/ros_demo/build"
####
[  0%] Built target std_msgs_generate_messages_py
[  0%] Built target std_msgs_generate_messages_eus
[  0%] Built target std_msgs_generate_messages_lisp
[  0%] Built target std_msgs_generate_messages_nodejs
[  0%] Built target std_msgs_generate_messages_cpp
[  0%] Built target _topic_demo_generate_messages_check_deps_Person
[ 57%] Built target topic_demo_generate_messages_py
[ 57%] Built target topic_demo_generate_messages_eus
[ 71%] Built target topic_demo_generate_messages_cpp
[ 85%] Built target topic_demo_generate_messages_nodejs
[100%] Built target topic_demo_generate_messages_lisp
[100%] Built target topic_demo_generate_messages

可以看到会生成各种语言的代码文件。其中 Python 相关的代码文件在

/devel/lib/python2.7/dist-packages

目录下

2.5 运行代码

发布者代码 person_publisher.py :

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

# 该例程将发布/person_info话题，自定义消息类型learning_topic::Person

import rospy
from topic_demo.msg import Person

def velocity_publisher():
	# ROS节点初始化
    rospy.init_node('person_publisher', anonymous=True)

	# 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10
    person_info_pub = rospy.Publisher('/person_info', Person, queue_size=10)

	#设置循环的频率
    rate = rospy.Rate(10) 

    while not rospy.is_shutdown():
		# 初始化learning_topic::Person类型的消息
    	person_msg = Person()
    	person_msg.name = "Tom";
    	person_msg.age  = 18;
    	person_msg.gender  = Person.male;

		# 发布消息
        person_info_pub.publish(person_msg)
    	rospy.loginfo("Publsh person message[%s, %d, %d]", 
				person_msg.name, person_msg.age, person_msg.gender)

		# 按照循环频率延时
        rate.sleep()

if __name__ == '__main__':
    try:
        velocity_publisher()
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass

订阅者代码 person_subscriber.py 内容：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

# 该例程将订阅/person_info话题，自定义消息类型learning_topic::Person

import rospy
from topic_demo.msg import Person

def personInfoCallback(msg):
    rospy.loginfo("Subcribe Person Info: name:%s age:%d gender:%d", 
			 msg.name, msg.age, msg.gender)

def person_subscriber():
	# ROS节点初始化
    rospy.init_node('person_subscriber', anonymous=True)

	# 创建一个Subscriber，订阅名为/person_info的topic，注册回调函数personInfoCallback
    rospy.Subscriber("/person_info", Person, personInfoCallback)

	# 循环等待回调函数
    rospy.spin()

if __name__ == '__main__':
    person_subscriber()

运行代码命令：

$ cd  ~/catkin_ws
$ catkin_make 
$ source ./devel/setup.bash
$ rescore
$ rosrun topic_demo person_subscriber.py
$ rosrun topic_demo person_publisher.py