08.ROS入門學(xué)習(xí) - 用python寫 Publisher 和 Subscriber

本文主要參考來(lái)自于:

ROS官方wiki教程:

wiki索引頁(yè)面

Writing a Simple Publisher and Subscriber (Python)


寫到這里補(bǔ)充一個(gè)關(guān)于環(huán)境的問題:

之前是每次使用工作空間的內(nèi)容的時(shí)候都需要在終端上 $ source ~/catkin_ws/devel/setup.bash 這里可以直接使用如下命令寫入到 .bashrc 中贮聂,這樣子每次打開終端的時(shí)候默認(rèn)使用catkin_ws的工作空間:

$ echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc

一则拷、寫一個(gè)Publisher Node

Node 是連接到ROS網(wǎng)絡(luò)的可執(zhí)行文件的ROS術(shù)語(yǔ)俘种。這里我們將創(chuàng)建一個(gè)不斷廣播消息的Publisher("talker") Node 推姻。

之前我們創(chuàng)建了名為beginner_tutorials 的包悼潭,這里我們切換到該包的路徑:

$ roscd beginner_tutorials 

1.1 主要代碼編寫

我們先創(chuàng)建一個(gè)存放python腳本的文件夾腐螟,這里將其命名為 script坷襟。

$ mkdir scripts
$ cd scripts

添加 talker.py 到該目錄中:

#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8

import rospy
from std_msgs.msg import String

def talker():
    pub = rospy.Publisher('chatter', String, queue_size=10)
    rospy.init_node('talker', anonymous=True)
    rate = rospy.Rate(10)  # 10Hz
    while not rospy.is_shutdown():
        hello_str = "hello world %s" % rospy.get_time()
        rospy.loginfo(hello_str)
        pub.publish(hello_str)
        rate.sleep()

if __name__ == '__main__':
    try:
        talker()
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass

1.2 代碼解析

對(duì)于文中的代碼進(jìn)行簡(jiǎn)單的解釋:

#裁眯!/usr/bin/env python
# 每個(gè)ROS的Node必須將此代碼放在代碼頂部,主要是讓你的腳本解釋器能認(rèn)識(shí)到這個(gè)是python腳本蠢终。
# 實(shí)際上我這樣子寫也可以通過 這相當(dāng)于直接告訴解釋器這個(gè)是python2.7編碼的腳本序攘。
#!/usr/bin/python2.7  
import rospy
from std_msgs.msg import String

# 要使用 ROS Node 的功能就必須要導(dǎo)入rospy。就好比cpp要導(dǎo)入 ros.h 一樣寻拂。
# std_msgs.msg 中的 String 到導(dǎo)入意味著我們可以復(fù)用 std_msgs/String 消息類型(一個(gè)簡(jiǎn)單的 string 容器)進(jìn)行 publishing
pub = rospy.Publisher('chatter', String, queue_size=10)
rospy.init_node('talker', anonymous=True)
# 這部分代碼定義了 talker 與其余 ROS 的接口程奠。
# 上面一句聲明了這個(gè)節(jié)點(diǎn)將要使用String消息類型發(fā)送到 chatter topic。
# 這里的String消息類型實(shí)際是指 std_msgs.msg.String.
# queue_size = 10 也可以看出來(lái)隊(duì)列是10個(gè)祭钉,如果Subscriber 沒有足夠快的速度接收這個(gè)瞄沙,那么就會(huì)被丟失掉。形象的比喻:假設(shè)Publisher依次發(fā)送了100個(gè)數(shù)據(jù)了慌核,此時(shí)才有Subscriber開始接收距境,那么他只能從第90個(gè)開始接收,之前的內(nèi)容都已經(jīng)被丟棄了垮卓。

# 關(guān)于第二行中的代碼肮疗,主要是告訴 rospy 你的node的名字。
# anonymous=True 通過在NAME末尾添加隨機(jī)數(shù)來(lái)確保你的node有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的名字扒接。(可以多實(shí)例運(yùn)行) 如果該值是 False 的話伪货,就表示只能同時(shí)有一個(gè)運(yùn)行,前面的會(huì)被后面的擠掉钾怔。碱呼;
rate = rospy.Rate(10)  # 10Hz
# 此行創(chuàng)建對(duì)象rate的速率, 和 rate.sleep() 連用可以提供所需速率的便捷方式,我這里測(cè)試發(fā)現(xiàn)比10Hz會(huì)低一些(大改原因是sleep延時(shí)是100ms宗侦,但是其他語(yǔ)句的執(zhí)行也需要時(shí)間)愚臀。
while not rospy.is_shutdown():
    hello_str = "hello world %s" % rospy.get_time()
    rospy.loginfo(hello_str)
    pub.publish(hello_str)
    rate.sleep()
# 這個(gè)循環(huán)是相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的ros結(jié)構(gòu),檢查 rospy.is_shutdown() 標(biāo)志位矾利,執(zhí)行相關(guān)程序姑裂。你不得不檢查這個(gè)標(biāo)志位馋袜,因?yàn)槌绦螂S時(shí)都會(huì)接收到 ctrl+c等動(dòng)作。這里的相關(guān)程序就是 publishes 一段字符串舶斧。rospy.loginfo(hello_str) 就是輸出命令到console上欣鳖,便于檢查錯(cuò)誤。當(dāng)按下 ctrl+c 或者其他退出程序的組合鍵的時(shí)候 rospy.rate.sleep()  rospy.sleep() 會(huì)拋出異常茴厉,在main函數(shù)下面那個(gè)異常進(jìn)行接收泽台。

二、寫一個(gè) Subscriber 節(jié)點(diǎn)

2.1 代碼如下

#coding:utf-8
import rospy
from std_msgs.msg import String

def callback(data):
    rospy.loginfo(rospy.get_caller_id() + "I heard %s", data.data)

def listener():
    # 在ros中矾缓,nodes 是唯一命名的怀酷。如果被運(yùn)行的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)有相同的名字,則之前運(yùn)行的將會(huì)被踢掉
    # anonymous=True 標(biāo)志意味著對(duì)于我們的“l(fā)istener” node 嗜闻, rospy 將會(huì)選擇一個(gè)唯一的名字
    # 以便多個(gè) listeners 可以同時(shí)運(yùn)行

    rospy.init_node('listener', anonymous=True)

    rospy.Subscriber("chatter", String, callback)

     # spin() 是讓這個(gè)節(jié)點(diǎn)退出后python的執(zhí)行才停止,否則就是持續(xù)監(jiān)聽
    rospy.spin()

if __name__ == '__main__':
    listener()

三蜕依、編譯和執(zhí)行

$ cd ~/catkin_ws/
$ catkin_make
# 在一個(gè)終端中執(zhí)行下面的語(yǔ)句
$ roscore &
$ rosrun beginner_tutorials talker.py
########
jet@jet-vm:~/catkin_ws/src/beginner_tutorials$ rosrun beginner_tutorials talker.py 
[INFO] [1565310941.140276]: hello world 1565310941.14
[INFO] [1565310941.240867]: hello world 1565310941.24
[INFO] [1565310941.341202]: hello world 1565310941.34
#####
# 在另外一個(gè)終端中執(zhí)行
$ rosrun beginner_tutorials listener.py
#####
jet@jet-vm:~$ rosrun beginner_tutorials listener
[ INFO] [1565310109.562585629]: I heard: [hello world 1565310109.56]
[ INFO] [1565310109.661152523]: I heard: [hello world 1565310109.66]
[ INFO] [1565310109.761765270]: I heard: [hello world 1565310109.76]
# talker 的源碼
https://raw.github.com/ros/ros_tutorials/kinetic-devel/rospy_tutorials/001_talker_listener/talker.py
# listener 的源碼
https://raw.github.com/ros/ros_tutorials/kinetic-devel/rospy_tutorials/001_talker_listener/listener.py

樓主在實(shí)踐的過程中爬過的坑:

  1. python 中文注釋的時(shí)候程序運(yùn)行會(huì)報(bào)錯(cuò),這時(shí)候需要在腳本頂部或者第二行添加如下內(nèi)容:

    #coding:utf-8
    
  2. python 執(zhí)行過后什么也沒有輸出琉雳,看起來(lái)像是程序直接退出了样眠,原來(lái)是啟動(dòng)腳本這里寫錯(cuò)了

    # 應(yīng)該是寫成如下:
    if __name__ == '__main__':
    # 而樓主寫成了如下:(錯(cuò)誤示范,主要是 __main__ 錯(cuò)寫成了 __name__ )
    if __name__ == '__name__':
    
  3. 還有一個(gè)就是關(guān)于字符串外面是雙引號(hào)還是單引號(hào)的問題:

    個(gè)人理解:就是為了減少轉(zhuǎn)義符使用而進(jìn)行的選擇咐吼,實(shí)際上兩個(gè)都可以混用。

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