ROS 2边学边练(15)-- 写一个简单的服务(C++)

2024-04-06 17:20
文章标签 简单 c++ 服务 15 ros 边学边

本文主要是介绍ROS 2边学边练(15)-- 写一个简单的服务(C++),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

前言

        此篇我们即将编写一个简单的服务(service)通信例子,客户端节点向服务端节点发出请求(.srv文件中规定了通信的数据结构格式),服务端节点收到请求后将结果回复给客户端节点,一问一答,简单明了。

        例子中,我们实现求和的服务内容,客户端发出请求数据(两个int数),服务端将这俩数相加后将求和的结果回复给客户端。

动动手

创建一个功能包

        老步骤,打开一个终端,激活ROS 2安装环境,再进入工作空间根路径下的src目录,执行下面命令生成我们今天的服务功能包cpp_srvcli:

$ros2 pkg create --build-type ament_cmake --license Apache-2.0 cpp_srvcli --dependencies rclcpp example_interfaces

上面的命令与上一篇主题(topic)的有些不一样,多了--dependencies rclcpp example_interfaces,--dependencies会将依赖项rclcpp和example_interfaces自动补充到package.xml和CMakeLists.txt中去,我们可以打开这俩文件看看:

package.xml(手动更新了description、maintainer字段)

CMakeLists.txt

 example_interfaces也是一个功能包(ROS 2提供的),它包含了我们在服务通信过程中需要用到的.srv文件(定义了通信的数据结果格式),.srv文件的内容可能像下面这样:

int64 a
int64 b
---
int64 sum

 三道杠的上面为客户端的请求数据(通信时会填充具体的两个值),三道杠下面是服务端利用请求数据运算得到的结果值,会将其回复给客户端。

编写服务端节点

进入ros2_ws/src/cpp_srvcli/src路径,新建add_two_ints_server.cpp,将下面的代码复制到里面:

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "example_interfaces/srv/add_two_ints.hpp"#include <memory>void add(const std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request> request,std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Response>      response)
{response->sum = request->a + request->b;RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Incoming request\na: %ld" " b: %ld",request->a, request->b);RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "sending back response: [%ld]", (long int)response->sum);
}int main(int argc, char **argv)
{rclcpp::init(argc, argv);std::shared_ptr<rclcpp::Node> node = rclcpp::Node::make_shared("add_two_ints_server");rclcpp::Service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr service =node->create_service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints", &add);RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Ready to add two ints.");rclcpp::spin(node);rclcpp::shutdown();
}
分析代码
void add(const std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request> request,std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Response>      response)
{response->sum = request->a + request->b;RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Incoming request\na: %ld" " b: %ld",request->a, request->b);RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "sending back response: [%ld]", (long int)response->sum);
}

        add函数有两个参数,其一为请求数据的指针request(由客户端发过来),其二为回复数据指针response,会发送给客户端。函数体内,会将请求数据相加的结果赋值给回复数据,另外向控制台(终端)打印出相关的一些信息。

rclcpp::init(argc, argv);

初始化ROS 2 C++库,

std::shared_ptr<rclcpp::Node> node = rclcpp::Node::make_shared("add_two_ints_server");

创建一个名为add_two_ints_server的节点,用来作服务端,

rclcpp::Service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr service =
node->create_service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints", &add);

创建一个名为add_two_ints的服务,当有服务请求的时候自动调用add函数处理服务回复。

添加可执行目标文件信息到CMakeLists.txt

        将下面内容添加到CMakeLists.txt中,add_two_ints_server.cpp编译完成后生成的目标文件名称我们定为“server”,另外install宏会使ROS 2能在lib路径下找到目标文件:

add_executable(server src/add_two_ints_server.cpp)
ament_target_dependencies(server rclcpp example_interfaces)install(TARGETSserverDESTINATION lib/${PROJECT_NAME})

编写客户端节点

同样的,我们在ros2_ws/src/cpp_srvcli/src下,新建一个add_two_ints_client.cpp文件,将下面源代码复制进去:

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "example_interfaces/srv/add_two_ints.hpp"#include <chrono>
#include <cstdlib>
#include <memory>using namespace std::chrono_literals;int main(int argc, char **argv)
{rclcpp::init(argc, argv);if (argc != 3) {RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "usage: add_two_ints_client X Y");return 1;}std::shared_ptr<rclcpp::Node> node = rclcpp::Node::make_shared("add_two_ints_client");rclcpp::Client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr client =node->create_client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints");auto request = std::make_shared<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request>();request->a = atoll(argv[1]);request->b = atoll(argv[2]);while (!client->wait_for_service(1s)) {if (!rclcpp::ok()) {RCLCPP_ERROR(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Interrupted while waiting for the service. Exiting.");return 0;}RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "service not available, waiting again...");}auto result = client->async_send_request(request);// Wait for the result.if (rclcpp::spin_until_future_complete(node, result) ==rclcpp::FutureReturnCode::SUCCESS){RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Sum: %ld", result.get()->sum);} else {RCLCPP_ERROR(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Failed to call service add_two_ints");}rclcpp::shutdown();return 0;
}
分析代码
std::shared_ptr<rclcpp::Node> node = rclcpp::Node::make_shared("add_two_ints_client");
rclcpp::Client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr client =node->create_client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints");

创建服务add_two_ints的客户端节点add_two_ints_client,

auto request = std::make_shared<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request>();
request->a = atoll(argv[1]);
request->b = atoll(argv[2]);

创建一个请求request,并且将启动客户端节点时传入的两个int数(字符串转长整型)赋值给上面提到的.srv文件里面定义的请求数据变量a和b,

while (!client->wait_for_service(1s)) {if (!rclcpp::ok()) {RCLCPP_ERROR(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Interrupted while waiting for the service. Exiting.");return 0;}RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "service not available, waiting again...");}

进入while循环寻找网络中的服务节点,如果超过1秒还没有找到,打印出“service not available,waiting again...”,并继续寻找,直到找到服务节点才退出while循环语句,如果你主动通过ctrl + c关闭了客户端节点,打印出“Interrupted while waiting for the service. Exiting.”

auto result = client->async_send_request(request);

找到服务节点后发送数据请求(request)给对方,

if (rclcpp::spin_until_future_complete(node, result) ==rclcpp::FutureReturnCode::SUCCESS){RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Sum: %ld", result.get()->sum);} else {RCLCPP_ERROR(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Failed to call service add_two_ints");}

进入spin_until_future_complete函数,等待服务节点的结果回复或者返回失败 。

添加可执行目标文件信息到CMakeLists.txt

        同服务端节点的类似,但是这次我们可以只使用一个install宏(上一篇我们lisener和talker各用了一个install宏语句),简练一点,最后结果如下:

构建运行 

检查依赖

        先回到我们的工作空间根路径下,检查下依赖情况:

$rosdep install -i --from-path src --rosdistro iron -y

构建功能包 

        依然是在工作空间根路径下,我们来构建cpp_srvcli功能包:

$colcon build --packages-select cpp_srvcli

构建成功之后你可以看看ros2_ws/install/cpp_srvcli/lib/cpp_srvcli下生成了我们的目标文件client和server。

运行server和client 

        新开两个终端并进入工作空间根路径,分别执行下述命令激活环境变量(underlay和overlay的一起,上一篇有解释不用再分别执行underlay和overlay的):

$source install/setup.bash

我们现在一个终端启动服务端节点:

$ros2 run cpp_srvcli server

我们在另外一个终端启动客户端节点,但是注意,我们要传入2个参数作为请求数据:

$ros2 run cpp_srvcli client 5 6

我们传入了5和6,很快服务端就返回了结果:

服务端的打印如下:

此时客户端收到回复后立即退出运行了,而我们的服务端节点还在等待新的请求,我们再启动一个客户端节点,传入5和5,服务端返回了10,并继续等待新的请求,如果不需要再做什么了我们可以主动关掉服务节点。

 本篇完。

这篇关于ROS 2边学边练(15)-- 写一个简单的服务(C++)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/880415

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