ROS基础 客户端和服务端

实现过程
客户端(Client)产生请求的节点，发布请求，服务端(Server)做出操作并给客户端回馈
客户端数据类型为spawn，服务端为trigger

实现客户端

创建服务功能包

$ cd ~/catkin_ws/src
$ catkin_create_pkg learning_service roscpp rospy std_msgs geometry_msgs turtlesim

在服务功能包中创建turtle_spawn.cpp

一般步骤

• 初始化ROS节点
• 创建一个Client实例
• 发布服务请求数据
• 等待Server处理之后的应答结果。

//该例程将请求/spawn服务，服务数据类型turtlesim::Spawn
#include 
#include 
int main(int argc, char** argv){// 初始化ROS节点ros::init(argc, argv, "turtle_spawn");// 创建节点句柄ros::NodeHandle node;// 发现/spawn服务后，创建一个服务客户端，连接名为/spawn的serviceros::service::waitForService("/spawn");		//若找不到服务则一直等待ros::ServiceClient add_turtle = node.serviceClient<turtlesim::Spawn>("/spawn");// 初始化turtlesim::Spawn的请求数据turtlesim::Spawn srv;srv.request.x = 2.0;srv.request.y = 2.0;srv.request.name = "turtle2";// 请求服务调用ROS_INFO("Call service to spwan turtle[x:%0.6f, y:%0.6f, name:%s]", srv.request.x, srv.request.y, srv.request.name.c_str());add_turtle.call(srv);		//发出请求，等待反馈// 显示服务调用结果ROS_INFO("Spwan turtle successfully [name:%s]", srv.response.name.c_str());return 0;
};

配置CMakeLists.txt，build区域

add_executable(turtle_spawn src/turtle_spawn.cpp)		#需要编译的可执行文件
target_link_libraries(turtle_spawn ${catkin_LIBRARIES})	#链接库

编译并运行

$ cd ~/catkin_ws
$ catkin_make
$ source devel/setup.bash
$ roscore
$ rosrun turtlesim turtlesim_node
$ rosrun learning_service turtle_spawn

效果为产生第二只海龟

实现服务端

在服务功能包中创建turtle_command_server.cpp

一般步骤

• 初始化ROS节点
• 创建Server实例
• 循环等待服务请求，进入回调函数
• 在回调函数中完成服务功能的处理，并反馈应答数据。

//该例程将执行/turtle_command服务，服务数据类型std_srvs/Trigger
#include 
#include 
#include 
ros::Publisher turtle_vel_pub;
bool pubCommand = false;	//是否在运动的标志，作为开关
// service回调函数，输入参数req，输出参数res
bool commandCallback(std_srvs::Trigger::Request &req,std_srvs::Trigger::Response &res){pubCommand = !pubCommand;// 显示请求数据ROS_INFO("Publish turtle velocity command [%s]", pubCommand==true?"Yes":"No");// 设置反馈数据res.success = true;		//在服务中显示输出res.message = "Change turtle command state!";return true;
}int main(int argc, char **argv){// ROS节点初始化ros::init(argc, argv, "turtle_command_server");// 创建节点句柄ros::NodeHandle n;// 创建一个名为/turtle_command的server，注册回调函数commandCallbackros::ServiceServer command_service = n.advertiseService("/turtle_command", commandCallback);// 创建一个Publisher，发布名为/turtle1/cmd_vel的topic，消息类型为geometry_msgs::Twist，队列长度10turtle_vel_pub = n.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle1/cmd_vel", 10);// 循环等待回调函数ROS_INFO("Ready to receive turtle command.");// 设置循环的频率ros::Rate loop_rate(10);while(ros::ok()){// 查看一次回调函数队列ros::spinOnce();// 如果标志为true，则发布速度指令if(pubCommand){geometry_msgs::Twist vel_msg;vel_msg.linear.x = 0.5;vel_msg.angular.z = 0.2;turtle_vel_pub.publish(vel_msg);}//按照循环频率延时loop_rate.sleep();}return 0;
}

配置CMakeLists.txt，build区域

add_executable(turtle_command_server src/turtle_command_server.cpp)
target_link_libraries(turtle_command_server ${catkin_LIBRARIES})

编译并运行

$ cd ~/catkin_ws
$ catkin_make
$ source devel/setup.bash
$ roscore
$ rosrun turtlesim turtlesim_node
$ rosrun learning_service turtle_command_server
$ rosservice call /turtle_command "{}"	#运行turtle_command服务

自定义服务

在服务功能包中创建srv文件夹，用于存储自定义服务的文件
在srv文件夹中创建Person.srv，作为数据接口

string name
uint8 age
uint8 sex
uint8 unknown = 0
uint8 male = 1
uint8 female = 2
---					#三根横线上为request数据，下方为response
string result

在服务功能包的package.xml中添加功能包依赖

<build_depend>message_generation</build_depend>		#动态生成message
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>			#运行依赖

在CMakeLists.txt添加编译选项

message_generation							#在find_package()中添加add_service_files(FILES Person.srv)			#将msg文件加入编译
generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)	#依赖，在messages，services栏中加message_runtime								#在catkin_package()添加#依赖若被注释要取消

此时在devel/include/功能包目录下会生成srv文件定义的整体头文件，三横线前在request头文件，三横线下在response头文件，其信息即为在srv中定义的内容，应用时引入Person.h即可

应用此自定义服务
创建person_client.cpp

//该例程将请求/show_person服务，服务数据类型learning_service::Person
#include 
#include "learning_service/Person.h"
int main(int argc, char** argv){// 初始化ROS节点ros::init(argc, argv, "person_client");// 创建节点句柄ros::NodeHandle node;// 发现/spawn服务后，创建一个服务客户端，连接名为/show_person的serviceros::service::waitForService("/show_person");ros::ServiceClient person_client = node.serviceClient<learning_service::Person>("/show_person");// 初始化learning_service::Person的请求数据learning_service::Person srv;	//定义Person的对象srv.request.name = "Tom";srv.request.age  = 20;srv.request.sex  = learning_service::Person::Request::male;// 请求服务调用ROS_INFO("Call service to show person[name:%s, age:%d, sex:%d]", srv.request.name.c_str(), srv.request.age, srv.request.sex);person_client.call(srv);// 显示服务调用结果ROS_INFO("Show person result : %s", srv.response.result.c_str());return 0;
}

在服务功能包的src目录下创建person_server.cpp

//该例程将执行/show_person服务，服务数据类型learning_service::Person
#include 
#include "learning_service/Person.h"
// service回调函数，输入参数req，输出参数res
bool personCallback(learning_service::Person::Request  &req,learning_service::Person::Response &res){// 显示请求数据ROS_INFO("Person: name:%s  age:%d  sex:%d", req.name.c_str(), req.age, req.sex);// 设置反馈数据res.result = "OK";return true;
}int main(int argc, char **argv){// ROS节点初始化ros::init(argc, argv, "person_server");// 创建节点句柄ros::NodeHandle n;// 创建一个名为/show_person的server，注册回调函数personCallbackros::ServiceServer person_service = n.advertiseService("/show_person", personCallback);// 循环等待回调函数ROS_INFO("Ready to show person informtion.");ros::spin();return 0;
}

配置功能包的CMakeLists.txt中的编译规则，build栏中

add_executable(person_server src/person_server.cpp)			#运行
target_link_libraries(person_server ${catkin_LIBRARIES})	#库连接
add_dependencies(person_server ${PROJECT_NAME}_gencpp)		#连接依赖，与自定义服务连接add_executable(person_client src/person_client.cpp)
target_link_libraries(person_client ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_client ${PROJECT_NAME}_gencpp)

编译并运行

$ cd ~/catkin_ws
$ catkin_make
$ source devel/setup.bash
$ roscore
$ rosrun learning_service person_server
$ rosrun learning_service person_client

注：spinOnce()执行后还会执行之后的程序，而spin()不会

先打开服务端，再开客户端，服务端可直接反馈
若服务端未开，则在waitForService函数等待服务端，当服务端可用即可请求并反馈

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