ROS Service 通信简单示例

需求

在无人机任务执行的过程中，可能会遇到不可识别的单位，需要将采集到的数据，传输给数据处理节点，并获取有关信息。

在此，我们将实现client提交两个整数，server负责计算并返回给client。

服务端 Service Node

思路

1. 初始化 ROS 节点和句柄；

2. 创建服务并发布到 ROS；

3. 编写回调函数；

cpp实现

创建 add_two_ints_server.cpp 文件：

#include "ros/ros.h"
#include "beginner_tutorials/AddTwoInts.h"

bool add(beginner_tutorials::AddTwoInts::Request  &req,
         beginner_tutorials::AddTwoInts::Response &res)
{
  res.sum = req.a + req.b;
  ROS_INFO("request: x=%ld, y=%ld", (long int)req.a, (long int)req.b);
  ROS_INFO("sending back response: [%ld]", (long int)res.sum);
  return true;
}

int main(int argc, char **argv)
{
  ros::init(argc, argv, "add_two_ints_server");
  ros::NodeHandle n;

  ros::ServiceServer service = n.advertiseService("add_two_ints", add);
  ROS_INFO("Ready to add two ints.");
  ros::spin();

  return 0;
}

代码解释

#include "ros/ros.h"
#include "beginner_tutorials/AddTwoInts.h"

beginner_tutorials/AddTwoInts.h是我们前面创建的.srv文件生成的头文件。

bool add(beginner_tutorials::AddTwoInts::Request  &req,
         beginner_tutorials::AddTwoInts::Response &res)

这一方法为实现两个int相加服务。它携带两个参数，分别为.srv文件的 Request 和 Response 部分，并返回一个 boolean 值。

{
  res.sum = req.a + req.b;
  ROS_INFO("request: x=%ld, y=%ld", (long int)req.a, (long int)req.b);
  ROS_INFO("sending back response: [%ld]", (long int)res.sum);
  return true;
}

两个整数相加并存储在 Response 部分。

打印请求响应相关信息。

最后完成服务并返回 true。

  ros::ServiceServer service = n.advertiseService("add_two_ints", add);

这一语句将创建并发布服务信息。第一个参数是 service名字，第二个是回调函数名。

Notes :

• 转化长整型的原因：beginner_tutorials::AddTwoIntsResponse_<std::allocator<void> >::_sum_type {aka long int}

服务端 Client Node

思路

1. 初始化 ROS 节点、句柄；

2. 创建该服务的Client 对象；

3. 填写srv消息的request部分；

4. 调用服务；

cpp实现

创建 add_two_ints_client.cpp 文件：

#include "ros/ros.h"
#include "beginner_tutorials/AddTwoInts.h"
#include <cstdlib>

int main(int argc, char **argv)
{
  ros::init(argc, argv, "add_two_ints_client");
  if (argc < 3)
  {
    ROS_INFO("usage: add_two_ints_client X Y");
    return 1;
  }

  ros::NodeHandle n;
  ros::ServiceClient client = n.serviceClient<beginner_tutorials::AddTwoInts>("add_two_ints");
  beginner_tutorials::AddTwoInts srv;
  srv.request.a = atoll(argv[1]);
  srv.request.b = atoll(argv[2]);
  if (client.call(srv))
  {
    ROS_INFO("Sum: %ld", (long int)srv.response.sum);
  }
  else
  {
    ROS_ERROR("Failed to call service add_two_ints");
    return 1;
  }

  return 0;
}

代码解释

  ros::ServiceClient client = n.serviceClient<beginner_tutorials::AddTwoInts>("add_two_ints");

这将为 add_two_ints 服务创建一个客户端。ros::Service Client 对象用于稍后调用服务。

  beginner_tutorials::AddTwoInts srv;
  srv.request.a = atoll(argv[1]);
  srv.request.b = atoll(argv[2]);

在这里，我们实例化一个自动生成的服务类，并将值分配给它的成员变量 request。 一个服务类包含两个部分，请求request和响应response。它还包含两个类定义，请求Request 和响应 Response。

  if (client.call(srv))

这是实际调用服务的地方。该服务调用是阻塞的，调用返程即返回。 如果服务调用成功， call() 将返回 true 并且 srv.response 中的值将是有效的。 如果调用不成功， call() 将返回 false 并且 srv.response 中的值将无效。

编译

CMakeLists.txt

add_executable(add_two_ints_server src/add_two_ints_server.cpp)
add_executable(add_two_ints_client src/add_two_ints_client.cpp)

add_dependencies(add_two_ints_server ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${catkin_EXPORTED_TARGETS})
add_dependencies(add_two_ints_client ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${catkin_EXPORTED_TARGETS})

target_link_libraries(add_two_ints_server
  ${catkin_LIBRARIES}
)
target_link_libraries(add_two_ints_client
  ${catkin_LIBRARIES}
)

catkin_make

# 切换到工作路径下
cd ~/catkin_ws
catkin_make

如果编译失败，很大的原因是因为前面创建AddTwoInts.srv的问题。

运行

运行 roscore

roscore

... logging to /u/takayama/.ros/logs/83871c9c-934b-11de-a451-
001d927076eb/roslaunch-ads-31831.log
... loading XML file 
[/wg/stor1a/rosbuild/shared_installation/ros/tools/roslaunch/roscore.xml]
Added core node of type [rosout/rosout] in namespace [/]
started roslaunch server http://ads:54367/

SUMMARY
======

NODES

changing ROS_MASTER_URI to [http://ads:11311/] for starting master locally
starting new master (master configured for auto start)
process[master]: started with pid [31874]
ROS_MASTER_URI=http://ads:11311/
setting /run_id to 83871c9c-934b-11de-a451-001d927076eb
+PARAM [/run_id] by /roslaunch
+PARAM [/roslaunch/uris/ads:54367] by /roslaunch
process[rosout-1]: started with pid [31889]
started core service [/rosout]
+SUB [/time] /rosout http://ads:33744/
+SERVICE [/rosout/get_loggers] /rosout http://ads:33744/
+SERVICE [/rosout/set_logger_level] /rosout http://ads:33744/
+PUB [/rosout_agg] /rosout http://ads:33744/
+SUB [/rosout] /rosout http://ads:33744/

运行 Server Node

打开新终端，设置环境变量，运行节点：

source ./devel/setup.bash
rosrun beginner_tutorials add_two_ints_server

Ready to add two ints.

运行 Client Node

source ./devel/setup.bash
rosrun beginner_tutorials add_two_ints_client 1 3

在client节点：

Sum: 4

在 server节点：

request: x=1, y=3
sending back response: [4]

优化

值得注意的是，在这里我们先启动了 server，后启动了client。如果先启动 client，服务会调用失败。

在这里我们可以使用client.waitForExistence()或ros::service::waitForService("add_two_ints")来进行程序的优化。即使client先启动也会一直等待服务的启动。

launch文件启动

在 launch 文件夹下创建 server_client.launch 文件，输入：

<launch>
    <arg name="a" default="1"/>
    <arg name="b" default="3"/>
    <node pkg="beginner_tutorials" type="add_two_ints_server" name="add_two_ints_server" output="screen" />
    <node pkg="beginner_tutorials" type="add_two_ints_client" name="add_two_ints_client" args="$(arg a) $(arg b)" output="screen" />
</launch>

Notes：args是命令行参数，即 add_two_ints_client a b。事实上使用 launch 文件启动，后面还会有两个参数__name:=xxx、__logs:=xxx。

打开命令行，输入执行：

roslaunch beginner_tutorials server_client.launch 

Reference

1. ROS/Tutorials/WritingServiceClient(c++) - ROS Wiki