ros学习之消息和服务

1 msg和srv简介

• msg：msg文件是描述ROS消息字段的简单文本文件。它们用于为不同语言（c++或者python等）的消息生成源代码。

• srv：srv文件用来描述服务。它由两部分组成：请求（request）和响应（response）。

msg文件存储在包的msg目录中，而srv文件存储在srv目录中。

msg只是简单的文本文件，每行有一个字段类型和字段名称。您可以使用的字段类型有(如同c++定义变量int x 中的int)：

• int8，int16，int32，int64（plus uint *）
• float32，float64
• string
• time,duration
• 其他msg文件
• 可变长度数组array[]和固定长度数组array[C]

在ROS中还有一种特殊类型：Header，它包含在ROS中常用的时间戳和坐标系信息。你会经常看到一个msg文件中的第一行有Header header。

下面是一个使用Header，字符串基元和另外两个msg的msg示例：

Header header
string child_frame_id
geometry_msgs/PoseWithCovariance pose
geometry_msgs/TwistWithCovariance twist

srv文件和msg文件相似，除了它包含两个部分：请求和响应。这两部分用“---”线分隔。下面是一个srv文件的示例：

int64 A
int64 B
---
int64 Sum

在上面的例子中，A和B是请求，Sum是响应。

2 使用msg

2.1创建msg

让我们在上一个教程中创建的包中定义一个新的msg。

$ roscd beginner_tutorials
$ mkdir msg
$ echo "int64 num" > msg/Num.msg

上面的.msg文件示例只包含1行。当然，您可以通过添加多个元素（每行一个）来创建更复杂的文件，如下所示：

string first_name
string last_name
uint8 age
uint32 score

还有一步，我们要保证msg文件转换成c++、python或其它语言的源文件。

打开package.xml，并确保这两行都在其中并取消注释：

  <build_depend> message_generation </ build_depend>
  <run_depend> message_runtime </ run_depend>

注意，在构建时，我们需要“message_generation”，而在运行时，我们只需要“message_runtime”。

用你喜欢的文本编辑器打开CMakeLists.txt（前面教程中的rosed是一个不错的选择）。

CMakeLists.txt中添加message_generation依赖于find_package中，这样就可以生成消息。您可以通过简单地增加做message_generation到列表组件，使得它看起来是这样的：

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS

   roscpp
   rospy
   std_msgs
   message_generation
)

您可能会注意到，有时您的项目构建良好，即使您没有调用find_package所有依赖项。这是因为catkin将所有的项目合并为一个，所以如果一个早期的项目调用find_package，你的配置使用相同的值。但是忘记调用意味着你的项目可以在孤立构建时轻松打破。

还要确保导出消息运行时依赖关系。

catkin_package(
  ...
  CATKIN_DEPENDS message_runtime ...
  ...)

找到以下代码块：

# add_message_files(
#   FILES
#   Message1.msg
#   Message2.msg
# )

通过删除取消它＃符号，替换为你的消息文件，使得它看起来是这样的：

add_message_files(
  FILES
  Num.msg
)

通过手动添加.msg文件，我们确保CMake知道在添加其他.msg文件后它必须重新配置项目。

现在我们必须确保generate_messages（）函数被调用。

对于ROS Hydro及更高版本，您需要取消注释以下行：

# generate_messages(
#   DEPENDENCIES
#   std_msgs
# )

• 所以它看起来像：

  generate_messages(
    DEPENDENCIES
    std_msgs
  ）

在早期版本中，您可能只需要取消注释一行：

generate_messages（）

现在你可以从你的msg定义生成源文件。如果你现在想这样做，跳过msg和srv的通用步骤的下一节。

3 使用rosmsg

这是所有你需要做的创建一个msg。让我们确保ROS可以使用rosmsg show命令看到它。

用法：

$ rosmsg show [message type]

例如：

$ rosmsg show beginner_tutorials/Num

你会看见：

• int64 num

在上一个示例中，消息类型由两部分组成：

• beginner_tutorials - 定义消息的包

• Num - msg的名称Num。

如果你不记得msg所在的包，你可以省略包名。尝试：

 $ rosmsg show Num

你会看见：

• [beginner_tutorials / Num]：
  int64 num

4 使用srv

创建srv

让我们使用刚创建的包来创建srv：

$ roscd beginner_tutorials
$ mkdir srv

我们不会手动创建新的srv定义，而是从另一个包中复制现有的srv定义。

为此，roscp是一个有用的命令行工具，用于将文件从一个包复制到另一个。

用法：

$ roscp [package_name] [file_to_copy_path] [copy_path]

现在我们可以从rospy_tutorials包复制一个服务：

$ roscp rospy_tutorials AddTwoInts.srv srv / AddTwoInts.srv

还有一步。我们需要确保srv文件转换为C ++，Python和其他语言的源代码。

除非你已经这样做，打开package.xml，并确保这两行在其中并取消注释：

  <build_depend> message_generation </ build_depend>
  <run_depend> message_runtime </ run_depend>

和前面一样，注意在构建时，我们需要“message_generation”，而在运行时，我们只需要“message_runtime”。

除非已对上一步中的消息执行此操作，否则添加message_generation依赖关系以在CMakeLists.txt中生成消息：

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  roscpp
  rospy
  std_msgs
 message_generation
)

（尽管它这样的名字，但是message_generation适用于msg和srv。）

此外，您需要对消息的服务的package.xml进行相同的更改，因此请查看上面所需的其他依赖项。

移除＃以取消以下行的注释：

＃add_service_files（
＃FILES
＃Service1.srv
＃Service2.srv
＃）

并替换您的服务文件的占位符Service * .srv文件：

add_service_files（
  FILES
  AddTwoInts.srv
）

现在，您可以从服务定义生成源文件。如果你现在想这样做，跳过msg和srv的通用步骤的下一节。

4.2 使用rossrv

这就是创建srv所需要做的。让我们确保ROS可以使用rossrv show命令查看它。

用法： 

$ rossrv show <service type>

例：

$ rossrv show beginner_tutorials / AddTwoInts

你会看见：

• int64 a
  int64 b
  --- ---
  int64 sum

类似于rosmsg，你可以找到像这样的服务文件，而不指定包名：

$ rossrv show AddTwoInts
[beginner_tutorials / AddTwoInts]：
int64 a
int64 b
--- ---
int64 sum
[rospy_tutorials / AddTwoInts]：
int64 a
int64 b
--- ---
int64 sum

这里，示出了两个服务。第一个是你刚刚在beginner_tutorials包中创建的，第二个是从rospy_tutorials包中预先存在的一个。

 

5 msg和srv的常见步骤 

除非您已在之前的步骤中完成此操作，请更改CMakeLists.txt。：

＃generate_messages（
＃依赖
＃＃std_msgs＃或其他包含msgs的软件包
＃）

取消注释它并添加您依赖的任何包含您的消息使用的.msg文件（在本例中为std_msgs）的包，如下所示：

generate_messages（
  相关性
  std_msgs
）

现在我们已经做了一些新的消息，我们需要再次使我们的包：

＃在您的catkin工作区中
$ roscd beginner_tutorials
$ cd ../ ..
$ catkin_make install
$ cd  - 

msg目录中的任何.msg文件将生成用于所有受支持语言的代码。C ++消息头文件将在〜/ catkin_ws / devel / include / beginner_tutorials /中生成。Python脚本将在〜/ catkin_ws / devel / lib / python2.7 / dist-packages / beginner_tutorials / msg中创建。lisp文件出现在〜/ catkin_ws / devel / share / common-lisp / ros / beginner_tutorials / msg /中。

类似地，srv目录中的任何.srv文件都将生成支持的语言的代码。对于C ++，这将生成与消息头文件在同一目录中的头文件。对于Python和Lisp，在'msg'文件夹旁边将有一个'srv'文件夹。

消息格式的完整规范在消息描述语言页面提供。

如果您正在构建使用新消息的C ++节点，则还需要声明节点和消息之间的依赖关系，如catkin msg / srv构建文档中所述。

 获得帮助

我们已经看到了很多ROS工具。可能难以跟踪每个命令需要的参数。幸运的是，大多数ROS工具提供自己的帮助。

尝试：

$ rosmsg -h

• 您应该看到不同的rosmsg 子命令的列表。

  命令：
    rosmsg show显示消息的描述
    rosmsg list列出所有消息
    rosmsg md5显示消息md5sum
    rosmsg package列出包中的消息
    rosmsg软件包列出包含消息的软件包

您还可以获取有关子命令的帮助

$ rosmsg show -h

• 这显示了rosmsg显示所需的参数：

  用法：rosmsg show [options] <message type>
  
  选项：
    -h，--help显示此帮助消息并退出
    -r，--raw显示原始消息文本，包括注释

评论

让我们只列出一些我们目前使用的命令：

• rospack = ros + pack（age）：提供与ROS包相关的信息

• roscd = ROS + CD：Changes lirectory到ROS包或堆

• rosls = ROS + LS：LIST 文件在ROS文件包

• roscp = ROS + CP：copy文件从/到一个ROS包

• rosmsg = ros + msg：提供与ROS消息定义相关的信息
• rossrv = ros + srv：提供与ROS服务定义相关的信息
• catkin_make：make（编译）一个ROS包
  • rosmake = ros + make：make（编译）一个ROS包（如果你不使用catkin工作区）

总结：

消息与服务

Header header
string child_frame_id
geometry_msgs/PoseWithCovariance pose
geometry_msgs/TwistWithCovariance twist

int64 A
int64 B
---
int64 Sum

创建消息：

1 包中建立msg文件夹，在文件夹中创建*.msg

2 编辑.msg，定义类型和域名

3 package.xml中添加

  <build_depend>message_generation</build_depend>
  <run_depend>message_runtime</run_depend>

4 CMakeLists.txt中添加

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
   roscpp
   rospy
   std_msgs
   message_generation
)

catkin_package(
  ...
  CATKIN_DEPENDS message_runtime ...
  ...)

add_message_files(
  FILES
  Num.msg
)

generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
)

5 编译

创建服务：

1 创建srv文件夹，创建.srv文件

2 编辑.srv文件

3 .xml文件

<build_depend>message_generation</build_depend>
<run_depend>message_runtime</run_depend>

4  CMakeLists.txt中添加

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  roscpp
  rospy
  std_msgs
 message_generation
)

add_service_files(
  FILES
  AddTwoInts.srv
)

5 编译

注意：.xml中的内容必须填写，否则编译有错误