ROS订阅与发布话题

前言

Ubuntu18.04
ROS Melodic

一、新建一个ROS工作空间并创建功能包

mkdir -p catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src/
catkin_init_workspace
cd ~/catkin_ws/
catkin_make
echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash">>~/.bashrc
source ~/.bashrc 
cd  ~/catkin_ws/src/
catkin_create_pkg topic roscpp rospy std_msgs

执行完毕后建立了工作空间catkin_ws，并创建了功能包topic。
在这里插入图片描述

二、创建一个msg消息

在topic包的目录下创建msg文件夹并在msg文件中添加消息成员

cd ~/catkin_ws/src/topic
mkdir msg
cd msg
gedit example.msg

在这里插入图片描述填入以下内容：

std_msgs/Header header
float32 test1
int32 test2

header是消息头，包含了序列号，时间戳，frame_id，一般每个消息都有这个成员，其他的成员可以根据需要随便取。

编辑package.xml文件

gedit ~/catkin_ws/src/topic/package.xml

确保它包含以下两行且没有被注释。如果没有，添加进去：

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

在这里插入图片描述
修改topic包下面的CMakeLists.txt文件：

gedit ~/catkin_ws/src/topic/CMakeLists.txt

将message_generation添加到COMPONENTS列表中
在这里插入图片描述
添加运行时依赖关系CATKIN_DEPENDS message_runtime

添加msg文件

add_message_files(FILESexample.msg)

在这里插入图片描述
确保generate_messages()函数被调用

generate_messages(
DEPENDENCIESstd_msgs)

在这里插入图片描述
包含消息头文件路径

include_directories(include${catkin_INCLUDE_DIRS}
)

添加完后无需编译使用rosmsg show example即可查看是否添加成功
在这里插入图片描述
在msg中使用其他msg类型
如果在定义msg时，想用其他的包定义好的msg消息类型
例如在package1中定义消息如下：

std_msgs/Header header
package2/msg2 test

其中test的类型为package2包中的msg2消息类型。则需要确保msg2消息正确定义并生成头文件，同时在package1的CmakeLists.txt中的generate_messages中加入package2，例如：

 generate_messages(DEPENDENCIESstd_msgspackage2)

如果引用的是当前包package1中定义的消息，则直接定义即可，无需修改generate_messages
如：

std_msgs/Header header
package1/msg1 test

如果修改了msg文件后编译出现报错：

The dependencies of the message/service ‘XXX’ have changed.
Please rerun cmake.

原因是MSG文件通过编译后变成头文件，但是之前的头文件仍然存在导致编译不通过，使用

catkin_make_isolated --force-cmake

直接强制覆盖编译即可
使用catkin_make_isolated --force-cmake编译后会生成下面两个文件夹
在这里插入图片描述
这是如果用catkin_make编译提示找不到消息头文件，可以将devel_isolated/package1/include/package1下的几个头文件复制覆盖到devel/package1/include/package1下再用catkin_make编译即可
如果删除devel和build文件夹重新编译时提示找不到定义的msg的头文件，这是由于编译时还没来得及生成，可以多编译几次就可以了

三、发布话题

进入catkin_ws/src/topic/src中新建节点程序

cd ~/catkin_ws/src/topic/src
gedit pub.cpp

一个简单的发布节点程序如下,可以直接复制到pub.cpp中

#include <ros/ros.h>
#include <std_msgs/String.h>
#include <sstream>
#include"topic/example.h"
int main(int argc, char **argv)
{ros::init(argc, argv,"pub");ros::NodeHandle nd;ros::Publisher publish = nd.advertise<topic::example>("/topic/example", 10);ros::Rate loop_rate(10);while (ros::ok()){topic::example example;example.test1 = 1.5;example.test2 = 2;publish.publish(example);loop_rate.sleep();}return 0;
}

修改topic包下面的CMakeLists.txt文件：

gedit ~/catkin_ws/src/topic/CMakeLists.txt

在文件的最后加上：

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

然后编译

cd ~/catkin_ws
catkin_make
. ~/catkin_ws/devel/setup.bash

运行：

roscore
rosrun topic pub

然后执行：

rostopic echo /topic/example

出现下面的信息说明发布成功
在这里插入图片描述

四、订阅话题

进入catkin_ws/src/topic/src中新建节点程序

cd ~/catkin_ws/src/topic/src
gedit sub.cpp

一个简单的发布节点程序如下,可以直接复制到sub.cpp中

#include <ros/ros.h>
#include <std_msgs/String.h>
#include <sstream>
#include"topic/example.h"void subscriberCallback(const topic::example::ConstPtr& msg)
{
printf("test1=%f,test2=%d\n",msg->test1,msg->test2);
}
int main(int argc, char **argv)
{ros::Subscriber subscriber;ros::init(argc, argv,"sub");ros::NodeHandle nd;subscriber = nd.subscribe("topic/example", 5, &subscriberCallback);ros::Rate loop_rate(10);while (ros::ok()){loop_rate.sleep();ros::spinOnce();}return 0;
}

修改topic包下面的CMakeLists.txt文件：

gedit ~/catkin_ws/src/topic/CMakeLists.txt

在文件的最后加上：

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

然后编译

cd ~/catkin_ws
catkin_make
. ~/catkin_ws/devel/setup.bash

运行：

rosrun sub sub

可以看到打印出了订阅到的话题
在这里插入图片描述
运行rqt_graph结果如下：