ROS服务通信

1. 服务通信自定义srv

服务通信也是ROS中一种极其常用的通信模式，服务通信是基于请求响应模式的，是一种应答机制。也即: 一个节点A向另一个节点B发送请求，B接收处理请求并产生响应结果返回给A。比如如下场景:

机器人巡逻过程中，控制系统分析传感器数据发现可疑物体或人… 此时需要拍摄照片并留存。

在上述场景中，就使用到了服务通信。一个节点需要向相机节点发送拍照请求，相机节点处理请求，并返回处理结果。与上述应用类似的，服务通信更适用于对时时性有要求、具有一定逻辑处理的应用场景。

需求: 服务通信中，客户端提交两个整数至服务端，服务端求和并响应结果到客户端，请创建服务器与客户端通信的数据载体。

流程: srv 文件内的可用数据类型与 msg 文件一致，且定义 srv 实现流程与自定义 msg 实现流程类似:

1. 按照固定格式创建srv文件
2. 编辑配置文件
3. 编译生成中间文件

1.1 定义srv文件

服务通信中，数据分成两部分，请求与响应，在 srv 文件中请求和响应使用---分割，具体实现如下:

功能包下新建 srv 目录，添加 xxx.srv 文件，内容:

# 客户端请求时发送的两个数字
int32 num1
int32 num2
---
# 服务器响应发送的数据
int32 sum

1.2 编辑配置文件

package.xml中添加编译依赖与执行依赖

<build_depend>message_generation</build_depend>
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>
<!-- 
exce_depend 以前对应的是 run_depend 现在非法
-->

CMakeLists.txt编辑 srv 相关配置

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  roscpp
  rospy
  std_msgs
  message_generation
)
# 需要加入 message_generation,必须有 std_msgs

add_service_files(
  FILES
  AddInts.srv
)

generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
)

注意: 官网没有在 catkin_package 中配置 message_runtime,经测试配置也可以

1.3 编译

在工作空间下进行编译，注意单纯改动python文件不需要进行编译，其他改动一般都是需要编译的，此外，每次新打开的terminal都需要通过source配置环境。

#  编译---工作空间
catkin_make

#  工作空间内配置环境变量---新建terminal时
source devel/setup.bash

编译后产生中间文件供C++或Python调用，后续调用相关 srv时，是从这些中间文件调用的：

C++ 需要调用的中间文件(…/工作空间/devel/include/包名/xxx.h)

Python 需要调用的中间文件(…/工作空间/devel/lib/python3/dist-packages/包名/srv)

2. 服务通信自定义srv调用

需求: 编写服务通信，客户端提交两个整数至服务端，服务端求和并响应结果到客户端。

流程:

1. 编写服务端实现；
2. 编写客户端实现；
3. 为python文件添加可执行权限；
4. 编辑配置文件；
5. 编译并执行。

2.1 服务端

#! /usr/bin/env python
"""
    需求: 
        编写两个节点实现服务通信，客户端节点需要提交两个整数到服务器
        服务器需要解析客户端提交的数据，相加后，将结果响应回客户端，
        客户端再解析

    服务器端实现:
        1.导包
        2.初始化 ROS 节点
        3.创建服务对象
        4.回调函数处理请求并产生响应
        5.spin 函数

"""
# 1.导包
import rospy
from demo03_server_client.srv import AddInts,AddIntsRequest,AddIntsResponse
# 回调函数的参数是请求对象，返回值是响应对象
def doReq(req):
    # 解析提交的数据
    sum = req.num1 + req.num2
    rospy.loginfo("提交的数据:num1 = %d, num2 = %d, sum = %d",req.num1, req.num2, sum)

    # 创建响应对象，赋值并返回
    # resp = AddIntsResponse()
    # resp.sum = sum
    resp = AddIntsResponse(sum)
    return resp


if __name__ == "__main__":
    # 2.初始化 ROS 节点
    rospy.init_node("addints_server_p")
    # 3.创建服务对象
    server = rospy.Service("AddInts",AddInts,doReq)
    # 4.回调函数处理请求并产生响应
    # 5.spin 函数
    rospy.spin()

2.2 客户端

#! /usr/bin/env python

"""
    需求: 
        编写两个节点实现服务通信，客户端节点需要提交两个整数到服务器
        服务器需要解析客户端提交的数据，相加后，将结果响应回客户端，
        客户端再解析

    客户端实现:
        1.导包
        2.初始化 ROS 节点
        3.创建请求对象
        4.发送请求
        5.接收并处理响应

    优化:
        加入数据的动态获取


"""
#1.导包
import rospy
from demo03_server_client.srv import *
import sys

if __name__ == "__main__":

    #优化实现
    if len(sys.argv) != 3:
        rospy.logerr("请正确提交参数")
        sys.exit(1)


    # 2.初始化 ROS 节点
    rospy.init_node("AddInts_Client_p")
    # 3.创建请求对象
    client = rospy.ServiceProxy("AddInts",AddInts)
    # 请求前，等待服务已经就绪
    # 方式1:
    # rospy.wait_for_service("AddInts")
    # 方式2
    client.wait_for_service()
    # 4.发送请求,接收并处理响应
    # 方式1
    # resp = client(3,4)
    # 方式2
    # resp = client(AddIntsRequest(1,5))
    # 方式3
    req = AddIntsRequest()
    # req.num1 = 100
    # req.num2 = 200 

    #优化
    req.num1 = int(sys.argv[1])
    req.num2 = int(sys.argv[2]) 

    resp = client.call(req)
    rospy.loginfo("响应结果:%d",resp.sum)

2.3 设置权限

终端下进入 scripts 执行:chmod +x *.py

2.4 配置CMakeLists.txt

CMakeLists.txt

catkin_install_python(PROGRAMS
  scripts/AddInts_Server_p.py 
  scripts/AddInts_Client_p.py
  DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)

2.5 执行

流程:

• 需要先启动服务:rosrun 包名 服务
• 然后再调用客户端 :rosrun 包名 客户端 参数1 参数2