ROS学习第九节——服务通信

1.基本介绍

服务通信较之于话题通信更简单些，理论模型如下图所示，该模型中涉及到三个角色:

• ROS master(管理者)
• Server(服务端)
• Client(客户端)

ROS Master 负责保管 Server 和 Client 注册的信息，并匹配话题相同的 Server 与 Client ，帮助 Server 与 Client 建立连接，连接建立后，Client 发送请求信息，Server 返回响应信息。

整个流程由以下步骤实现:

0.Server注册

Server 启动后，会通过RPC在 ROS Master 中注册自身信息，其中包含提供的服务的名称。ROS Master 会将节点的注册信息加入到注册表中。

1.Client注册

Client 启动后，也会通过RPC在 ROS Master 中注册自身信息，包含需要请求的服务的名称。ROS Master 会将节点的注册信息加入到注册表中。

2.ROS Master实现信息匹配

ROS Master 会根据注册表中的信息匹配Server和 Client，并通过 RPC 向 Client 发送 Server 的 TCP 地址信息。

3.Client发送请求

Client 根据步骤2 响应的信息，使用 TCP 与 Server 建立网络连接，并发送请求数据。

4.Server发送响应

Server 接收、解析请求的数据，并产生响应结果返回给 Client。

注意:

1.客户端请求被处理时，需要保证服务器已经启动；

2.服务端和客户端都可以存在多个。

2.具体实现

2.1创建srv文件

创建服务通信功能包

注意是右键工作空间下面的src文件夹Create Kitcan Package ，并添加依赖

新建srv文件夹，添加编程文件

服务通信中，数据分成两部分，请求与响应，在 srv 文件中请求和响应使用---分割，具体实现如下:

# 客户端请求时发送的两个数字
int32 num1
int32 num2
---
# 服务器响应发送的数据
int32 sum

 编辑配置文件

package.xml中添加编译依赖与执行依赖

  <build_depend>message_generation</build_depend><exec_depend>message_runtime</exec_depend><!-- exce_depend 以前对应的是 run_depend 现在非法-->

CMakeLists.txt编辑 srv 相关配置

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTSroscpprospystd_msgsmessage_generation
)
# 需要加入 message_generation,必须有 std_msgs

add_service_files(FILESAddInts.srv
)

generate_messages(DEPENDENCIESstd_msgs
)

 修改完成以后编译

2.2服务通信自定义srv(C++)

2.2.1服务端

 VScode配置

找到该文件夹，在终端中打开，pwd，查看路径，复制路径到图片所示文件中

在功能包下的src文件夹里面新建编程文件

编写以下代码

/*需求: 编写两个节点实现服务通信，客户端节点需要提交两个整数到服务器服务器需要解析客户端提交的数据，相加后，将结果响应回客户端，客户端再解析服务器实现:1.包含头文件2.初始化 ROS 节点3.创建 ROS 句柄4.创建 服务 对象5.回调函数处理请求并产生响应6.由于请求有多个，需要调用 ros::spin()*/
#include "ros/ros.h"
#include "server_client/AddInts.h"// bool 返回值由于标志是否处理成功
bool doReq(server_client::AddInts::Request& req,server_client::AddInts::Response& resp){int num1 = req.num1;int num2 = req.num2;ROS_INFO("服务器接收到的请求数据为:num1 = %d, num2 = %d",num1, num2);//逻辑处理if (num1 < 0 || num2 < 0){ROS_ERROR("提交的数据异常:数据不可以为负数");return false;}//如果没有异常，那么相加并将结果赋值给 respresp.sum = num1 + num2;return true;}int main(int argc, char *argv[])
{setlocale(LC_ALL,"");// 2.初始化 ROS 节点ros::init(argc,argv,"AddInts_Server");// 3.创建 ROS 句柄ros::NodeHandle nh;// 4.创建 服务 对象ros::ServiceServer server = nh.advertiseService("AddInts",doReq);ROS_INFO("服务已经启动....");//     5.回调函数处理请求并产生响应//     6.由于请求有多个，需要调用 ros::spin()ros::spin();return 0;
}

修改配置文件

add_executable(demo01_server src/demo01_server.cpp)

add_dependencies(demo01_server  ${PROJECT_NAME}_gencpp)
target_link_libraries(demo01_server${catkin_LIBRARIES}
)

 运行代码查看效果

 使用ros服务器工具进行查验代码

rosservice call AddInts "num1: 5
num2: 10"

 2.2.2客户端

新建编程文件如图

 输入以下代码

/*需求: 编写两个节点实现服务通信，客户端节点需要提交两个整数到服务器服务器需要解析客户端提交的数据，相加后，将结果响应回客户端，客户端再解析服务器实现:1.包含头文件2.初始化 ROS 节点3.创建 ROS 句柄4.创建 客户端 对象5.请求服务，接收响应*/
// 1.包含头文件
#include "ros/ros.h"
#include "server_client/AddInts.h"int main(int argc, char *argv[])
{setlocale(LC_ALL,"");// 调用时动态传值,如果通过 launch 的 args 传参，需要传递的参数个数 +3if (argc != 3)// if (argc != 5)//launch 传参(0-文件路径 1传入的参数 2传入的参数 3节点名称 4日志路径){ROS_ERROR("请提交两个整数");return 1;}// 2.初始化 ROS 节点ros::init(argc,argv,"AddInts_Client");// 3.创建 ROS 句柄ros::NodeHandle nh;// 4.创建 客户端 对象ros::ServiceClient client = nh.serviceClient<server_client::AddInts>("AddInts");//等待服务启动成功//方式1ros::service::waitForService("AddInts");//方式2// client.waitForExistence();// 5.组织请求数据server_client::AddInts ai;ai.request.num1 = atoi(argv[1]);ai.request.num2 = atoi(argv[2]);// 6.发送请求,返回 bool 值，标记是否成功bool flag = client.call(ai);// 7.处理响应if (flag){ROS_INFO("请求正常处理,响应结果:%d",ai.response.sum);}else{ROS_ERROR("请求处理失败....");return 1;}return 0;
}

修改配置文件

add_executable(demo01_server  src/demo01_server.cpp)
add_executable(demo02_client  src/demo02_client.cpp)add_dependencies(demo01_server  ${PROJECT_NAME}_gencpp)
add_dependencies(demo02_client  ${PROJECT_NAME}_gencpp)target_link_libraries(demo01_server${catkin_LIBRARIES}
)
target_link_libraries(demo02_client${catkin_LIBRARIES}
)

 运行查看结果

https://mp.csdn.net/mp_download/manage/download/UpDetailed

2.3服务通信自定义srv(Python)

路径配置

右键文件夹复制路径

/home/xiaoming/demo0/devel/lib/python2.7/dist-packages

2.3.1服务端创建

创建代码文件夹及代码文件

#! /usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-
"""需求: 编写两个节点实现服务通信，客户端节点需要提交两个整数到服务器服务器需要解析客户端提交的数据，相加后，将结果响应回客户端，客户端再解析服务器端实现:1.导包2.初始化 ROS 节点3.创建服务对象4.回调函数处理请求并产生响应5.spin 函数"""
# 1.导包
import rospy
from server_client.srv import AddInts,AddIntsRequest,AddIntsResponse
# 回调函数的参数是请求对象，返回值是响应对象
def doReq(req):# 解析提交的数据sum = req.num1 + req.num2rospy.loginfo("提交的数据:num1 = %d, num2 = %d, sum = %d",req.num1, req.num2, sum)# 创建响应对象，赋值并返回# resp = AddIntsResponse()# resp.sum = sumresp = AddIntsResponse(sum)return respif __name__ == "__main__":# 2.初始化 ROS 节点rospy.init_node("addints_server_p")# 3.创建服务对象server = rospy.Service("AddInts",AddInts,doReq)rospy.loginfo("服务器已经启动了！")# 4.回调函数处理请求并产生响应# 5.spin 函数rospy.spin()

添加可执行文件

 编辑可执行文件

catkin_install_python(PROGRAMSscripts/demo01_server_p.pyDESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)

 运行显示效果

 2.3.2客户端创建

创建编程文件并输入代码

#! /usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-
"""需求: 编写两个节点实现服务通信，客户端节点需要提交两个整数到服务器服务器需要解析客户端提交的数据，相加后，将结果响应回客户端，客户端再解析客户端实现:1.导包2.初始化 ROS 节点3.创建请求对象4.发送请求5.接收并处理响应优化:加入数据的动态获取"""
#1.导包
import rospy
from server_client.srv import AddInts,AddIntsRequest,AddIntsResponse
import sysif __name__ == "__main__":#优化实现if len(sys.argv) != 3:rospy.logerr("请正确提交参数")sys.exit(1)# 2.初始化 ROS 节点rospy.init_node("AddInts_Client_p")# 3.创建请求对象client = rospy.ServiceProxy("AddInts",AddInts)# 请求前，等待服务已经就绪# 方式1:# rospy.wait_for_service("AddInts")# 方式2client.wait_for_service()# 4.发送请求,接收并处理响应# 方式1# resp = client(3,4)# 方式2# resp = client(AddIntsRequest(1,5))# 方式3req = AddIntsRequest()# req.num1 = 100# req.num2 = 200 #优化req.num1 = int(sys.argv[1])req.num2 = int(sys.argv[2]) resp = client.call(req)rospy.loginfo("响应结果:%d",resp.sum)

 添加可执行文件

 修改可执行文件

catkin_install_python(PROGRAMSscripts/demo01_server_p.pyscripts/demo02_client_p.pyDESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
)

运行查看效果

 https://mp.csdn.net/mp_download/manage/download/UpDetailed