ROS入门21讲笔记（四）自定义话题消息类型和使用

除了ROS内置消息外，我们还能自定义消息。这一次我们不再与海龟较劲，而是自定义一个订阅消息类型，让订阅者和发布者通过这个结构进行数据通信。

一、如何自定义话题消息？

话题消息是以.msg结尾的文件，是一个用于描述ROS话题信息简单文本文件，用于生成不同语言消息的源代码。

msg文件一般存放在package下msg文件夹下，其数据类型可以是：

• int8, int16, int32, int64 (unit*)
• float32, float64
• string
• time, duration
• 其他msg文件
• 可变数组array[]和固定长度数组array[C]

二、如何使用自定义消息？

• Step1 定义msg文件，每一个消息占一行，类型+消息名（一般放在与功能包中的include同级文件夹msg中），如：

string first_name
string last_name
unit8 age
unit32 score

• Step2 修改package.xml，增加以下片段：

 <build_depend>message_generation</build_depend>
 <exec_depend>message_runtime</exec_depend>

这是为了保证msg文件能够转换成C+，Python和其他语言的源文件代码，第一行是编译的时候的依赖，第二行是执行时依赖。

• Step3 修改CMakeLists.txt，增加message编译时依赖模块到（message_generation）：

find_package语句增加message_generation：

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
   roscpp
   rospy
   std_msgs
   message_generation
)

• Step4 修改CMakeLists.txt，增加message运行时依赖模块（message_runtime）：

catkin_package语句增加CATKIN_DEPENDS message_runtime

catkin_package(
  ...
  CATKIN_DEPENDS message_runtime ...
  ...)

• Step5 修改CMakeLists.txt，增加message文件：

add_message_files语句增加自定义的msg文件

add_message_files(
FILES
Message1.msg
Message2.msg
)

• Step6 确保genreate_message()函数被调用

generate_messages(
DEPENDENCIES
std_msgs
)

std_msgs其实是编译msg需要依赖的包，在早些版本，你只需要使用一句话即可generate_messages()

三、创建一个自定义话题消息

3.1 创建msg文件

在package目录创建一个msg文件夹，并创建自己的自定义消息：

mkdir msg
cd msg
touch sensor.msg

消息如下(sensor.msg)：

int8 id
float32 xacc
float32 yacc
float32 zacc
float32 temperture

3.2 修改package.xml描述

package.xml添加固定的片段：

 <build_depend>message_generation</build_depend>
 <exec_depend>message_runtime</exec_depend>

一个用于编译时信息产生依赖<build_depend>message_generation</build_depend>;
另一个用于执行时信息依赖<exec_depend>message_runtime</exec_depend>

3.3 增加message_generation生成时依赖

在find_package中增加红色框框部分：

3.4 增加message_runtime运行时依赖

catkin_package命令增加了message_runtime：

3.5 增加message文件

add_message_files命令增加了sensor.msg：

3.6 增加编译message本身时的依赖

generate_messages命令增加了：std_msgs：

回到工作空间根目录，使用catkin_make进行编译，如果出现以下打印，说明一切正常：

事实上，对于C++而言，编译器帮我们自动编写一个头文件：sensor.h，文件位于workspace/devel/include中，通过引用头文件就可以使用这个自定义数据了。

四、编写发布者和接受者程序

发布者程序代码：

#include <ros/ros.h>
#include "selfmsg/sensor.h"

int main(int argc,char **argv)
{
    ros::init(argc,argv,"PubMessage");//这个将会作为节点名

    ros::NodeHandle n;
    ros::Publisher pubSensorInfo=n.advertise<selfmsg::sensor>("/sensorInfo",10);//这个将作为话题名
    ros::Rate loopRate(1);

    int count=1;
    while(ros::ok())
    {
        selfmsg::sensor msg;
        msg.id=0;
        msg.xacc=10;
        msg.yacc=11;
        msg.zacc=12;
        msg.temperture=32;

        pubSensorInfo.publish(msg);
        ROS_INFO("Publish sensor Info: id=%d xacc=%f yacc=%f zacc=%f temperature=%f",
            msg.id,msg.xacc,msg.yacc,msg.zacc,msg.temperture
        );
        loopRate.sleep();
    }
}

订阅者程序代码：

#include <ros/ros.h>
#include "selfmsg/sensor.h"

void printReceieveSensorInfo(const selfmsg::sensor::ConstPtr & msg)
{
    ROS_INFO("Receieve sensor info id=%d,xacc=%f,yacc=%f,zacc=%f,temperatrue = %f",
    msg->id,msg->xacc,msg->yacc,msg->zacc,msg->temperture
    );
}

int main(int argc,char **argv)
{
    ros::init(argc,argv,"GetSensorInfo");
    ros::NodeHandle n;
    ros::Subscriber sensorSub=n.subscribe("/sensorInfo",10,printReceieveSensorInfo);

    ros::spin();
    return 0;
}

OK，最后一步，往这个包对应的CMakeLists.txt中添加：

add_executable(sub src/sensorSub.cpp)
target_link_libraries(sub ${catkin_LIBRARIES})
add_executable(pub src/sensorPub.cpp)
target_link_libraries(pub ${catkin_LIBRARIES})

回到workspace目录，catkin_make！看到如下情况说明一切顺利：

你使用sensor.msg，最后会产生一个sensor.h。代码中表现是package::sensor。

五、运行起来！

开启第一个终端，用来启动roscore核心：

roscore

这个指令再复习一下：

Usage: rosrun [--prefix cmd] [--debug] PACKAGE EXECUTABLE [ARGS]
  rosrun will locate PACKAGE and try to find
  an executable named EXECUTABLE in the PACKAGE tree.
  If it finds it, it will run it with ARGS.
  

第二个终端，启动selfmsg中的应用sub

rosrun selfmsg sub

第三个终端，启动selfmsg中的应用pub

rosrun selfmsg pub