ROS学习笔记—— rospy

2023-05-16

所有资料均来自于 https://www.icourse163.org/learn/ISCAS-1002580008#/learn/announce 和

https://github.com/DroidAITech/ROS-Academy-for-Beginners 和

https://sychaichangkun.gitbooks.io/ros-tutorial-icourse163/content/

rospy具体接口：https://docs.ros.org/api/rospy/html/

ROS Wiki rospy介绍：https://wiki.ros.org/rospy

rospy中和 Node Topic Service Param Time 相关的函数

rospy_Node 相关

返回值	方法	作用
	rospy.init_node(name, argv=None, anonymous=False)	注册和初始化node
MasterProxy	rospy.get_master()	获取master的句柄
bool	rospy.is_shutdown()	节点是否关闭
	rospy.on_shutdown(fn)	在节点关闭时调用fn函数
str	get_node_uri()	返回节点的URI
str	get_name()	返回本节点的全名
str	get_namespace()	返回本节点的名字空间

初始化node

import rospy
rospy.init_node('my_node')

rospy_Topic 相关

函数：

返回值	方法	作用
[[str, str]]	get_published_topics()	返回正在被发布的所有topic名称和类型
Message	wait_for_message(topic, topic_type, time_out=None)	等待某个topic的message
	spin()	触发topic或service的回调/处理函数，会阻塞直到关闭节点

注：rospy里没有 spinOnce() 函数

Publisher类：

返回值	方法	作用
	__init__(self, name, data_class, queue_size=None)	构造函数
	publish(self, msg)	发布消息
str	unregister(self)	停止发布

pub = rospy.Publisher('topic_name',msg_type,queue_size = None) #若queue_size是 None 则为同步通信方式，若为整数则为异步通信方式
pub.publish(msg)    #发布消息
pub.unregister()    #停止发布

Subscriber类：

返回值	方法	作用
	__init__(self, name, data_class, call_back=None, queue_size=None)	构造函数
	unregister(self, msg)	停止订阅

rospy-Service相关

函数：

返回值	方法	作用
	wait_for_service(service, timeout=None)	阻塞直到服务可用

Service类(server)：

返回值	方法	作用
	__init__(self, name, service_class, handler)	构造函数，handler为处理函数，service_class为srv类型
	shutdown(self)	关闭服务的server

关于回调函数handle，在rospy中传入参数是request 返回参数是response：

def handler(req):
....
return res

而在roscpp中传入参数是request和response，返回参数是一个布尔值：

bool handler(req,res)
{    
    ...
    return bool;
}

ServiceProxy类(client)：

返回值	方法	作用
	__init__(self, name, service_class)	构造函数，创建client
	__call__(self, args, *kwds)	发起请求
	call(self, args, *kwds)	同上
	close(self)	关闭服务的client

rospy-Param相关

函数：

返回值	方法	作用
XmlRpcLegalValue	get_param(param_name, default=_unspecified)	获取参数的值
[str]	get_param_names()	获取参数的名称
	set_param(param_name, param_value)	设置参数的值
	delete_param(param_name)	删除参数
bool	has_param(param_name)	参数是否存在于参数服务器上
str	search_param()	搜索参数

rospy-Time相关

函数：

返回值	方法	作用
Time	get_rostime()	获取当前时刻的Time对象
float	get_time()	返回当前时间，单位秒
	sleep(duration)	执行挂起

Time类：（时刻）

返回值	方法	作用
	__init__(self, secs=0, nsecs=0)	构造函数
Time	now()	静态方法返回当前时刻的Time对象

Duration类：(一段时间)

返回值	方法	作用
	__init__(self, secs=0, nsecs=0)	构造函数

注：Time+Time=Duration Time+Duration=Time Duration+Duration=Duration Duration-Duration=Duration Time+Time无意义

Rate类：

返回值	方法	作用
	__init__(self,frequency)	构造函数
	sleep(self)	挂起考虑上一次的rate.sleep()的时间
Time	remaining(self)	成员函数剩余sleep时间

Topic_demo

（https://github.com/DroidAITech/ROS-Academy-for-Beginners/tree/master/topic_demo）

功能描述和步骤和roscpp的Topic_demo相同

gps.msg文件在经过catkin_make后，会在以下路径生成py文件

~/catkin_ws/devel/lib/python2.7/dis-pacakges/topic_demo/msg/__init__.py

引用格式如下：

from topic_demo.msg import gps

pylistener.py

#!/usr/bin/env python
#coding=utf-8
import rospy
import math
#导入mgs
from topic_demo.msg import gps

#回调函数输入的应该是msg
def callback(gps):
    distance = math.sqrt(math.pow(gps.x, 2)+math.pow(gps.y, 2)) 
    rospy.loginfo('Listener: GPS: distance=%f, state=%s', distance, gps.state)

def listener():
    rospy.init_node('pylistener', anonymous=True)
    #Subscriber函数第一个参数是topic的名称，第二个参数是接受的数据类型 第三个参数是回调函数的名称
    rospy.Subscriber('gps_info', gps, callback)
    rospy.spin()

if __name__ == '__main__':
    listener()

pytalker.py

#!/usr/bin/env python
#coding=utf-8
import rospy
#导入自定义的数据类型
from topic_demo.msg import gps

def talker():
    #Publisher 函数第一个参数是话题名称，第二个参数 数据类型，现在就是我们定义的msg 最后一个是缓冲区的大小
    #queue_size: None（不建议）  #这将设置为阻塞式同步收发模式！
    #queue_size: 0（不建议）#这将设置为无限缓冲区模式，很危险！
    #queue_size: 10 or more  #一般情况下，设为10 。queue_size太大了会导致数据延迟不同步。
    pub = rospy.Publisher('gps_info', gps , queue_size=10)
    rospy.init_node('pytalker', anonymous=True)
    #更新频率是1hz
    rate = rospy.Rate(1) 
    x=1.0
    y=2.0
    state='working'
    while not rospy.is_shutdown():
        #计算距离
        rospy.loginfo('Talker: GPS: x=%f ,y= %f',x,y)
        pub.publish(gps(state,x,y))
        x=1.03*x
        y=1.01*y
        rate.sleep()

if __name__ == '__main__':
    talker()

CMakeList.txt 和 package.xml 同前

service_demo

(https://github.com/DroidAITech/ROS-Academy-for-Beginners/tree/master/service_demo)

功能描述和步骤同前。

Greeting.srv文件在经过catkin_make后，会在以下路径生成py文件

~/catkin_ws/devel/lib/python2.7/dis-pacakges/service_demo/srv/__init__.py

引用格式如下：

from service_demo.srv import *  #import的有 Greeting GreetingResponse GreetingRequest

server_demo.py

#!/usr/bin/env python
#coding=utf-8
import rospy
from service_demo.srv import *

def server_srv():
    # 初始化节点，命名为 "greetings_server"
    rospy.init_node("greetings_server")
    # 定义service的server端，service名称为"greetings"， service类型为Greeting
    # 收到的request请求信息将作为参数传递给handle_function进行处理
    s = rospy.Service("greetings", Greeting, handle_function)
    rospy.loginfo("Ready to handle the request:")
    # 阻塞程序结束
    rospy.spin()

def handle_function(req):
    # 注意我们是如何调用request请求内容的，是将其认为是一个对象的属性，在我们定义
    # 的Service_demo类型的service中，request部分的内容包含两个变量，一个是字符串类型的name，另外一个是整数类型的age
    rospy.loginfo( 'Request from %s with age %d', req.name, req.age)
    # 返回一个Service_demo.Response实例化对象，其实就是返回一个response的对象，其包含的内容为我们在Service_demo.srv中定义的
    # response部分的内容，我们定义了一个string类型的变量feedback，因此，此处实例化时传入字符串即可
    return GreetingResponse("Hi %s. I' server!"%req.name)

# 如果单独运行此文件，则将上面定义的server_srv作为主函数运行
if __name__=="__main__":
    server_srv()

client_demo.py

#!/usr/bin/env python
# coding:utf-8
import rospy
from service_demo.srv import *

def client_srv():
    rospy.init_node('greetings_client')
    # 等待有可用的服务 "greetings"
    rospy.wait_for_service("greetings")
    try:
        # 定义service客户端，service名称为“greetings”，service类型为Greeting
        greetings_client = rospy.ServiceProxy("greetings",Greeting)

        # 向server端发送请求，发送的request内容为name和age,其值分别为"HAN", 20
        # 此处发送的request内容与srv文件中定义的request部分的属性是一致的
        #resp = greetings_client("HAN",20)
        resp = greetings_client.call("HAN",20)
        rospy.loginfo("Message From server:%s"%resp.feedback)
    except rospy.ServiceException, e:
        rospy.logwarn("Service call failed: %s"%e)

# 如果单独运行此文件，则将上面函数client_srv()作为主函数运行
if __name__=="__main__":
    client_srv()

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