ROS實踐手冊（四）RoboWare實現話題消息自定義

筆者根據 古月居 · ROS入門21講 學習整理，並參考《ROS機器人開發實踐》一書。

相關課件及源碼可參考 Github/huchunxu/ros_21_tutorials

自定義話題消息

• 創建 learning_topic/msg/Person.msg 文件
• 在 Person.msg 文件中添加自定義話題消息結構如下

string name
uint8 sex
uint8 age

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

• 編譯相關（注：若使用RobowareStudio則會自動添加以下內容）
  • 在 package.xml 中添加功能包依賴
    • 編譯依賴：<build_depend>message_generation</build_depend>
    • 運行依賴：<exec_depend>message_runtime</exec_depend>
  • 在 CMakeLists.txt 添加編譯選項
    • 在 find_package 中添加功能包 message_generation
    • 在相應註釋位置添加add_message_files(FILES Person.msg) generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)
    • 在catkin_package 中的 CATKIN_DEPENDS 添加 message_runtime。注：要去掉該行的“#”註釋符號纔可編譯成功。
  • 編譯生成語言相關文件

發佈Person結構的話題消息

• 右鍵點擊 catkin_ws/src/learning_topic/src 文件夾，點擊 “新建CPP源文件” 輸入文件名person_publisher ，點擊回車鍵彈出列表，選擇 “加入到新的可執行文件中” ，則會創建一個與cpp文件同名的可執行文件（ROS節點）。該文件編輯如下。

/**
 * 該例程將發佈/person_info話題，自定義消息類型learning_topic::Person
 */

#include <ros/ros.h>
#include "learning_topic/Person.h"

int main(int argc, char **argv)
{
    // ROS節點初始化
    ros::init(argc, argv, "person_publisher");
    
    // 創建節點句柄
    ros::NodeHandle n;

    // 創建一個Publisher，發佈名爲/person_info的topic，消息類型爲learning_topic::Person，隊列長度10
    ros::Publisher person_info_pub = n.advertise<learning_topic::Person>("/person_info", 10);

    // 設置循環的頻率
    ros::Rate loop_rate(1);

    int count = 0;
    while (ros::ok())
    {
        // 初始化learning_topic::Person類型的消息
        learning_topic::Person person_msg;
        person_msg.name = "Tom";
        person_msg.age  = 18;
        person_msg.sex  = learning_topic::Person::male;

        // 發佈消息
        person_info_pub.publish(person_msg);

        ROS_INFO("Publish Person Info: name:%s  age:%d  sex:%d", 
                  person_msg.name.c_str(), person_msg.age, person_msg.sex);
                  
        // 按照循環頻率延時
        loop_rate.sleep();
    }
    return 0;
}

接收Person結構的話題消息

• 右鍵點擊 catkin_ws/src/learning_topic/src 文件夾，點擊 “新建CPP源文件” 輸入文件名person_subscriber ，點擊回車鍵彈出列表，選擇 “加入到新的可執行文件中” ，則會創建一個與cpp文件同名的可執行文件（ROS節點）。該文件編輯如下。

/**
 * 該例程將訂閱/person_info話題，自定義消息類型learning_topic::Person
 */

#include <ros/ros.h>
#include "learning_topic/Person.h"

// 接收到訂閱的消息後，會進入消息回調函數
void personInfoCallback(const learning_topic::Person::ConstPtr& msg)
{
    // 將接收到的消息打印出來
    ROS_INFO("Subcribe Person Info: name:%s  age:%d  sex:%d", 
             msg->name.c_str(), msg->age, msg->sex);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    // 初始化ROS節點
    ros::init(argc, argv, "person_subscriber");

    // 創建節點句柄
    ros::NodeHandle n;

    // 創建一個Subscriber，訂閱名爲/person_info的topic，註冊回調函數personInfoCallback
    ros::Subscriber person_info_sub = n.subscribe("/person_info", 10, personInfoCallback);

    // 循環等待回調函數
    ros::spin();

    return 0;
}

運行測試

• 在主界面左上角，修改資源管理器旁的構建方式爲“Debug”，並點擊小錘子進行構建。
• 點擊主界面上方“ROS-運行roscore”
• 在主界面右側下方點擊“+”創建新終端，輸入 $ source devel/setup.bash。輸入 $ rosrun learning_topic person_subscriber運行 person_subscriber 進行等待。
• 在主界面右側下方點擊“+”創建新終端，輸入 $ source devel/setup.bash。輸入 $ rosrun learning_topic person_publisher運行 person_publisher 發佈話題。
• 實驗結果如下