【古月居《ros入门21讲》学习笔记】13_服务数据的定义与使用

目录

说明:

1. 服务模型

2. 实现过程(C++)

自定义服务数据

Person.srv文件内容

Person.srv文件内容说明

编译配置

在package.xml文件中添加功能包依赖

在CMakeLists.txt中添加编译选项

编译生成语言相关文件

创建服务器代码(C++)

创建客户端代码(C++)

配置服务器/客户端代码编译规则

编译并运行

编译

运行

3. 实现过程(Python)

创建服务器代码(Python)

创建客户端代码(Python)

运行


说明:

1. 本系列学习笔记基于B站:古月居《ROS入门21讲》课程,且使用的Ubuntu与ROS系统版本与课程完全一致;

虚拟机版本Linux系统版本ROS系统版本
VMware WorkStation Pro 16Ubuntu18.04Melodic

2. 课程中的所有示例代码均已跑通,且对Pyhon版本的代码也都做了运行验证,并附带验证过程(错误均已修正);

3. 本节是整个笔记的第13节,对应视频课程的第15节,请自行对应学习;

4. 整个系列笔记基本已经完结,但部分章节仍需润色修改 ,后面会陆续发布,请大家持续关注,      创作不易,感谢支持!


1. 服务模型

image-20230602144618868

2. 实现过程(C++)

自定义服务数据

cd ~/catkin_ws/src/learning_service
mkdir srv
cd srv
touch Person.srv

Person.srv文件内容
string name // 名字
uint8 age   // 年龄
uint8 sex   // 性别:分为3种,男、女、未知,下面以012宏定义做表示判断
​
uint8 unknown = 0 
uint8 male = 1    
uint8 female = 2
---
string result
Person.srv文件内容说明

Person.msg文件里定义的内容跟语言无关的,这既不是c++,也不是python,这里面的string uint8表示在不同的程序里面扩展成对应该种程序的表示方法,可以类比单片机里无符号整型变量类型unsigned int来理解,缩写就是uint。---上面是request的内容,下面是response的内容。

cd ~/catkin_ws/src/learning_service
mkdir srv

注意:新建的这个文件夹名字不能随便命名,只能叫srv,否则编译会报错,CMakeList文件中有说明,要放在名叫srv文件夹中。

image-20230605091153427

cd srv
touch Person.srv

(注意:这里的文件名首字母P一定要大写!否则后面会报错)

打开Person.srv文件,把定义的内容复制到文件里并保存,

(注意:输入的内容中,注释不要,空格不能用tab键缩进,否则后面也会报错)

image-20230605091423508

编译配置

路径:~/catkin_ws/src/learning_service

在package.xml文件中添加功能包依赖
<build_depend>message_generation</build_depend>
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>

build_depend:编译依赖

exec_depend:运行依赖

image-20230605092006300

在CMakeLists.txt中添加编译选项
find_package(......message_generation)

image-20230605092608776

add_service_files(FILES Person.srv)
generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)

add_service_files: 把我们定义的Person.srv文件,做为我们定义的接口;

generate_messages:编译Person.srv文件的时候需要用到一些依赖于ROS已有的库或包,

我们这里用到的依赖是std_msgs,我们前面看到的string,uint8都是在std_msgs里面做定义的

image-20230605092905121

catkin_package(......message_runtime)

image-20230605093653372

编译生成语言相关文件
cd ~/catkin_ws
catkin_make

image-20230605094013216

编译成功之后可以在~/catkin_ws/devel/include/learning_service下看到Person.srv文件编译生成的C++的三个头文件

Person.hPersonRequest.hPersonResponse.h

image-20230605094516308

创建服务器代码(C++)

cd ~/catkin_ws/src/learning_service/src
touch person_server.cpp

  • 初始ROS化节点;

  • 创建Server实例;

  • 循环等待服务器请求,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/show_person服务,服务数据类型learning_service::Person*/#include <ros/ros.h>
#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;
}
​

image-20230605095546641

创建客户端代码(C++)

cd ~/catkin_ws/src/learning_service/src
​
touch person_client.cpp

  • 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/show_person服务,服务数据类型learning_service::Person*/
​
#include <ros/ros.h>
#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/spawn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;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;
};
​
​

image-20230605100114690

配置服务器/客户端代码编译规则

add_executable(person_server src/person_server.cpp)
target_link_libraries(person_server ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_server ${PROJECT_NAME}_gencpp)
​
add_executable(person_client src/person_client.cpp)
target_link_libraries(person_client ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_client ${PROJECT_NAME}_gencpp)

image-20230605100614365

编译并运行

编译
cd ~/catkin_ws
​
catkin_make
​
source devel/setup.bash(如已配置 **.bashrc**文件,则此步不需要,配置方法在publisher的章节里)

image-20230605101139615

运行
roscore
rosrun learning_service person_server
rosrun learning_service person_client

image-20230605101940210

3. 实现过程(Python)

创建服务器代码(Python)

cd ~/catkin_ws/src/learning_service/scripts
touch person_server.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# 该例程将执行/show_person服务,服务数据类型learning_service::Person
​
import rospy
from learning_service.srv import Person, PersonResponse
​
def personCallback(req):# 显示请求数据rospy.loginfo("Person: name:%s  age:%d  sex:%d", req.name, req.age, req.sex)
​# 反馈数据return PersonResponse("OK")
​
def person_server():# ROS节点初始化rospy.init_node('person_server')
​# 创建一个名为/show_person的server,注册回调函数personCallbacks = rospy.Service('/show_person', Person, personCallback)
​# 循环等待回调函数print "Ready to show person informtion."rospy.spin()
​
if __name__ == "__main__":person_server()
​
​

image-20230605110437598

创建客户端代码(Python)

cd ~/catkin_ws/src/learning_service/scripts
touch person_client.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# 该例程将请求/show_person服务,服务数据类型learning_service::Person
​
import sys
import rospy
from learning_service.srv import Person, PersonRequest
​
def person_client():# ROS节点初始化rospy.init_node('person_client')
​# 发现/spawn服务后,创建一个服务客户端,连接名为/spawn的servicerospy.wait_for_service('/show_person')try:person_client = rospy.ServiceProxy('/show_person', Person)
​# 请求服务调用,输入请求数据response = person_client("Tom", 20, PersonRequest.male)return response.resultexcept rospy.ServiceException, e:print "Service call failed: %s"%e
​
if __name__ == "__main__":#服务调用并显示调用结果print "Show person result : %s" %(person_client())
​
​

image-20230605110720376

注意:给person_server.py 和 person_client.py文件赋予作为程序文件执行的权限,

点击person_server.py文件,右键,属性,权限,勾选(允许作为程序文件执行),

person_client.py文件操作同上,python文件不需要编译,直接运行即可。

image-20230605111042830

运行

roscore
rosrun learning_service person_server.py
rosrun learning_service person_client.py

image-20230605111501592


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