C#开发ROS的话题发布与订阅

一、前言

在写这篇文章之前，我花费了将近一周时间研究，终于发现了一个ROS的库，这是由小日子过得不错的日本人开发的

Github地址如下：

https://github.com/zoetrope/rossharp

这是在.NET Framework 4.0开发的，其实这并不是我想要的，我想在Linux平台下开发，并且发布在Linux平台下。

正好这段时间.NET5出来了，我就想着把这个库改成.NET Core或者.NET5

二、原理

花了两天时间，研究了原理，简单的说一下原理

下面这张图描述了话题的通信机制

从上图中可以看到，通信方式使用的是XmlRPC 以及 TCP

XmlRPC API参照下面网址

https://wiki.ros.org/ROS/Master_Slave_APIs

里面有三个API   MasterAPI、ParameterServerAPI、以及SlaveAPI

MasterAPI是节点管理器的接口，主要用于向节点管理器注册或者取消注册各种通信（发布者、订阅者、服务）

ParameterServerAPI是参数服务器，主要用于ROS中参数的存取

SlaveAPI是各个节点的回调服务，如果自己写个节点的话，需要创建这个服务供其他节点访问

1.话题订阅

1.1 话题订阅需要通过xmlRPC协议向ROS节点管理器注册Subscriber，然后开启回调服务

1.2 ROS Master会返回所有的发布该话题的 URL

1.3 根据URL，创建Slave客户端，向那些节点请求话题

1.4 然后会返回TCP通信的主机与通信端口号

1.5 根据通信端口号与主机建立TCP连接，然后向TCP服务端发送请求头

1.6 TCP服务端就会将发布的消息返回到客户端

2.消息发布就反推，需要开启TCP服务端，Slave服务端需要在RequestTopic中返回该端口号

3.TCP通信的消息头参考http://wiki.ros.org/ROS/TCPROS 

三、使用

RosSharp库我已放到gitee上

https://gitee.com/zjwno1/ros-sharp-net5

1.使用VS2019 最新版，支持.NET5

2.Ubuntu上安装.NET5环境，查看我上篇博客

3.编写测试代码

 

4.运行测试

4.1 开启roscore

4.2 发布话题

rostopic pub -r 1 /chatter std_msgs/String "data: 'AAABBBCCC'"

4.3 输出消息

rostopic echo /chatter

5.运行程序（VS要用管理员方式打开，否则会SlaveServer监听失败）

成功显示消息

6.再开一个VS    运行Publisher

 

     成功发布话题

反过来再看看终端，也能显示消息

7.打开rqt_graph，查看一下节点关系

rqt_graph

OK,成功

四、发布到Ubuntu中使用

  1.修改代码中的HostName为localhost ，因为再ubuntu中，ROS节点管理器，跟我们写的都在同一台主机，所以可以用localhost

2.发布完上传到ubuntu中

在终端授权为可执行

chmod 777 RosPublisher
chmod 777 RosSubscriber

3.在ubuntu中运行