上一講我們講了如何發(fā)布接收int粗截，float和array類型的消息惋耙，這些也都算是c++自有的消息，被歸納在ROS中的std_msgs這個(gè)命名空間下（命名空間skr啥熊昌？）．這講我們來看看如何發(fā)布接收ROS自己獨(dú)特的message類型:PoseStamped．Pose好理解绽榛，就是機(jī)器人的位姿(position and orientation)，那么Stamped呢浴捆？Stamped表示時(shí)間戳(timestamped)蒜田，這兒時(shí)間戳是指時(shí)間戳是指格林威治時(shí)間1970年01月01日00時(shí)00分00秒起至現(xiàn)在的總納秒．幾乎所有的計(jì)算機(jī)都可以使用這個(gè)時(shí)間，方便統(tǒng)一．所以PoseStamped記錄的是機(jī)器人的位姿加上記錄位姿的時(shí)間這么一種message．這個(gè)message被包含在geometry_msgs這個(gè)大類下．所以你可以先搜ROS, geometry message查看．第一個(gè)網(wǎng)頁應(yīng)該就是下面這個(gè)
http://wiki.ros.org/geometry_msgs
里面又有一大堆不同類型的消息选泻，你以后都可能用到．但這兒我們就用PoseStamped舉例了冲粤，位姿加時(shí)間還是比較有代表性．
找到頁面中的PoseStamped并點(diǎn)擊進(jìn)入美莫，會發(fā)現(xiàn)下面的內(nèi)容

poseStampedDef.png

但是那個(gè)header和pose具體是什么東西我們不清楚．但之前說了襟铭，任何復(fù)雜數(shù)據(jù)類型都是由簡單的組成的，頁面下的淺藍(lán)色字體是鏈接可以點(diǎn)進(jìn)去短曾，咱們先點(diǎn)擊std_msgs/Header看看他是個(gè)什么東西．你會看到下圖內(nèi)容．

headerDef.png

int a = 1 , b;
msgs_header.seq = 1; 
//or
b = msg_header.seq;

這種代碼給msgs_header.seq賦值或者把它賦值給其他整型變量．可能你要問了哩都，seq定義的不是uint32么，我對a,b的定義就是int婉徘，會不會出問題漠嵌？有可能．這時(shí)候又要用到下面這個(gè)網(wǎng)站了
http://wiki.ros.org/msg
找到uint32對應(yīng)的c++定義是什么，發(fā)現(xiàn)是uint32_t盖呼，所以你直接用儒鹿，uint32_t 定義 a,b是最好的．int是整型，uint32_t是無符號32位整型几晤，兩者的范圍不一樣约炎，這個(gè)可以自己上網(wǎng)查，但是a,b在他們交集的范圍內(nèi)就不會改變具體的數(shù)值．總之同理你可以給msg_header.frame_id賦值string類型的變量.
但這個(gè)time是個(gè)什么東西呢锌仅？標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型可沒有這個(gè)玩意兒．不過上面的Raw Message Definition給出解釋了章钾，stamp.sec返回從epoch開始的秒為單位的時(shí)間，stamp.nsec返回從stamp_sec開始的納秒時(shí)間．
msgs_heder.stamp調(diào)用stamp热芹，stamp.sec調(diào)用sec得到epoch的時(shí)間贱傀，那么msgs_header.stamp.sec就可以獲取當(dāng)前的時(shí)間，秒為單位
通常我們肯定需要更精確的時(shí)間即包含納秒的伊脓，假設(shè)我們想把當(dāng)前的精確時(shí)間賦值給變量store_time府寒，那么代碼類似于下面這樣．

double store_time;
store_time = msg_header.stamp.sec + 1e-9*msg_header.stamp.nsec; //unit s
//or
store_time = msgs_header.stamp.sec * 1e9 + msg_header.stamp.nsec; //unit ns

nsec的單位是納秒，我們要乘以1e-9才能轉(zhuǎn)換為秒报腔，第二行得到的是時(shí)間以秒為單位．第四行得到的時(shí)間是以ns為單位．

好了株搔，header說了這么多，目前我們想要這兒的stamp記錄一個(gè)時(shí)間．最開始我們定義了geometry_msgs::PoseStamped msg．
msg包含數(shù)據(jù)成員header纯蛾，而heaer作為std_msgs/Header的數(shù)據(jù)成員包含stamp纤房，那么我們可以通過msg.header.stamp調(diào)用數(shù)據(jù)類型為time的成員stamp，為什么能這么做翻诉，我們下一張會講到．ROS可以很方便獲取當(dāng)前時(shí)間ros::Time::now()炮姨，返回的是time類型的變量．所以我們可以通過

msg.header.stamp = ros::Time::now()

來獲取當(dāng)前時(shí)間并儲存在這個(gè)message中．在賦值之后捌刮，如果想要取出我記錄那個(gè)位姿時(shí)的時(shí)間并且是double類型呢？根據(jù)上面的內(nèi)容舒岸，很容易可以得到．

double store_time;
store_time = msg.header.stamp.sec + 1e-9*msg.header.stamp.nsec; //unit s 
//or
store_time =  msg.header.stamp.sec * 1e9 +  msg.header.stamp.nsec; //unit ns

注意不要以為msg.header 等于msg_header哈...只是上面的例子我恰巧給std_msgs::Header對象取名叫msg_header罷了．張三李四都可以．msg.header是geometry_msgs::PoseStamped的對象msg調(diào)用數(shù)據(jù)成員header绅作，而msg_header是std_msgs::Header的對象．
說完header，我們可以看msg的另一個(gè)數(shù)據(jù)成員pose了．同樣蛾派，我們點(diǎn)擊第一張圖片中的淺藍(lán)色字體geometry_msgs/Pose看一看它具體是由什么基本變量構(gòu)成的．點(diǎn)擊進(jìn)去之后我們進(jìn)入了Pose的定義的界面．Pose的數(shù)據(jù)成員是position和orientation俄认，非常好理解，位置和方向．他們倆的數(shù)據(jù)類型分別是geometry_msgs/Point和geometry_msgs/Quaternion．這倆也不是基本數(shù)據(jù)類型洪乍，你可以繼續(xù)點(diǎn)進(jìn)去直到變量只有基本數(shù)據(jù)類型．這兒為了簡潔眯杏，我直接畫了個(gè)圖，把PoseStamped包含的成員一一列了出來．

geometry_msgs.png

#include "ros/ros.h"
#include "geometry_msgs/PoseStamped.h" //include posestamp head file

#include <cmath>//for sqrt() function

int main(int argc, char **argv)
{
    ros::init(argc, argv, "talker");

    ros::NodeHandle n;

    ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<geometry_msgs::PoseStamped>("chatter", 10); //initialize chatter

    ros::Rate loop_rate(10);

    //generate pose by ourselves.
    double positionX, positionY, positionZ;
    double orientationX, orientationY, orientationZ, orientationW;

    //We just make the robot has fixed orientation. Normally quaternion needs to be normalized, which means x^2 + y^2 + z^2 +w^2 = 1
    double fixedOrientation = 0.1;
    orientationX = fixedOrientation ;
    orientationY = fixedOrientation ;
    orientationZ = fixedOrientation ;
    orientationW = sqrt(1.0 - 3.0*fixedOrientation*fixedOrientation); 

    double count = 0.0;
    while (ros::ok())
    {
        //We just make the position x,y,z all the same. The X,Y,Z increase linearly
        positionX = count;
        positionY = count;
        positionZ = count;

        geometry_msgs::PoseStamped msg; 

        //assign value to poseStamped

            //First assign value to "header".
        ros::Time currentTime = ros::Time::now();
        msg.header.stamp = currentTime;

            //Then assign value to "pose", which has member position and orientation
        msg.pose.position.x = positionX;
        msg.pose.position.y = positionY;
        msg.pose.position.z = positionY;

        msg.pose.orientation.x = orientationX;
        msg.pose.orientation.y = orientationY;
        msg.pose.orientation.z = orientationZ;
        msg.pose.orientation.w = orientationW;

        ROS_INFO("we publish the robot's position and orientaion"); 
        ROS_INFO("the position(x,y,z) is %f , %f, %f", msg.pose.position.x, msg.pose.position.y, msg.pose.position.z);
        ROS_INFO("the orientation(x,y,z,w) is %f , %f, %f, %f", msg.pose.orientation.x, msg.pose.orientation.y, msg.pose.orientation.z, msg.pose.orientation.w);
        ROS_INFO("the time we get the pose is %f",  msg.header.stamp.sec + 1e-9*msg.header.stamp.nsec);

        std::cout<<"\n \n"<<std::endl; //add two more blank row so that we can see the message more clearly

        chatter_pub.publish(msg);

        ros::spinOnce();

        loop_rate.sleep();

        ++count;
    }


  return 0;
}

咱們在發(fā)布器的代碼中fixedOrientation的變量阴孟，賦值0.1房铭，然后分別賦值給創(chuàng)建的double類型變量orientationX,Y,Z,W．在循環(huán)中，orientationX,Y,Z,W在分別賦值給我們創(chuàng)建的msg的成員變量msg.pose.orientation.x y z w．為什么能這么賦值温眉？通過上面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)那張圖我們了解到的msg.pose.orientation.x y z w都是float64類型的變量缸匪，賦值了他們幾個(gè)就可以定義pose的orientation了．orientation是相同的數(shù)，那么機(jī)器人就沒有旋轉(zhuǎn)．
那么pose的position的x y z我們直接賦值了count类溢，count在循環(huán)中遞增凌蔬，那么XYZ都同時(shí)遞增且相同．如果我們畫一個(gè)三維坐標(biāo)軸XYZ的話，那么咱么這兒模擬的機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)闯冷，相當(dāng)于機(jī)器人沿著坐標(biāo)軸對角線勻速直線行駛．
同樣位置再創(chuàng)建一個(gè)sub_poseStamped.cpp．寫入下面內(nèi)容．

#include "ros/ros.h"
#include "geometry_msgs/PoseStamped.h" 

void chatterCallback(const geometry_msgs::PoseStamped::ConstPtr& msg) //Note it is geometry_msgs::PoseStamped, not std_msgs::PoseStamped
{
    ROS_INFO("I heard the pose from the robot"); 
    ROS_INFO("the position(x,y,z) is %f , %f, %f", msg->pose.position.x, msg->pose.position.y, msg->pose.position.z);
    ROS_INFO("the orientation(x,y,z,w) is %f , %f, %f, %f", msg->pose.orientation.x, msg->pose.orientation.y, msg->pose.orientation.z, msg->pose.orientation.w);
    ROS_INFO("the time we get the pose is %f",  msg->header.stamp.sec + 1e-9*msg->header.stamp.nsec);

    std::cout<<"\n \n"<<std::endl; //add two more blank row so that we can see the message more clearly
}

int main(int argc, char **argv)
{
    ros::init(argc, argv, "listener");

    ros::NodeHandle n;

    ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter", 10, chatterCallback);

    ros::spin();

    return 0;
}

寫完之后砂心，我們同樣打開位于pub_sub_test目錄下的CMakeLists.txt添加編譯兩個(gè)文件的內(nèi)容．保存退出后使用catkin_make編譯（注意catkin_make這個(gè)命令要在catkin_ws這個(gè)目錄下使用的）．

結(jié)果編譯出錯(cuò)了！蛇耀！錯(cuò)誤大概長下面的樣子

error_poseStamped.png

讀不懂啥意思氨绲．仔細(xì)對比看看前面的內(nèi)容和你之前編譯pub_int8, pub_string等文件時(shí)有沒有什么出入？經(jīng)過仔細(xì)的檢查纺涤，發(fā)現(xiàn)　木有．所有步驟都是一毛一樣的．那么問題出在哪兒呢译暂？
記得我們當(dāng)初創(chuàng)建pub_sub_test這個(gè)package的時(shí)候，我們是這么創(chuàng)建的

catkin_create_pkg pub_sub_test  std_msgs  roscpp rospy

我們說三個(gè)依賴項(xiàng)std_msgs roscpp rospy就好像C++的頭文件一樣撩炊，如果我們要使用ROS自帶的std_msgs這個(gè)包外永，我們就需要添加這個(gè)依賴項(xiàng)．那么現(xiàn)在問題很明顯了，我們?nèi)鄙偬砑?code>geometry_msgs這個(gè)依賴項(xiàng)．可以想象拧咳，如果當(dāng)初我們創(chuàng)建package時(shí)用的下面的內(nèi)容伯顶，就不會有什么問題了

catkin_create_pkg pub_sub_test  std_msgs geometry_msgs  roscpp rospy

可是我們package已經(jīng)創(chuàng)建了，又不能重新創(chuàng)建一個(gè)相同名字的package把依賴項(xiàng)加進(jìn)去．那該怎么辦呢骆膝？
當(dāng)我們需要添加新的依賴項(xiàng)時(shí)祭衩，我們需要修改兩個(gè)文件，一個(gè)是package目錄下的CMakeLists.txt阅签，另一個(gè)是位于同一位置的package.xml
打開CMakeLists.txt掐暮，發(fā)現(xiàn)就在最前面幾行，有下面的內(nèi)容．

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  roscpp
  rospy
  std_msgs
)

括號中的內(nèi)容正好一一對應(yīng)我們創(chuàng)建package時(shí)添加的依賴項(xiàng)愉择，那么想都不用想啦劫乱，肯定要在后面添加geometry_msgs，變成下面的樣子锥涕，保存退出．

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  roscpp
  rospy
  std_msgs
  geometry_msgs
)

添加完成后衷戈，保存退出．之后打開位于同一目錄下的package.xml．（直接雙擊打開可能不能修改其中內(nèi)容，還是用gedit什么的打開）．打開之后层坠，在文檔下方殖妇，你可以看到一下內(nèi)容

  <build_depend>roscpp</build_depend>
  <build_depend>rospy</build_depend>
  <build_depend>std_msgs</build_depend>
  <build_export_depend>roscpp</build_export_depend>
  <build_export_depend>rospy</build_export_depend>
  <build_export_depend>std_msgs</build_export_depend>
  <exec_depend>roscpp</exec_depend>
  <exec_depend>rospy</exec_depend>
  <exec_depend>std_msgs</exec_depend>

啊哈，又有std_msgs, rospy, roscpp破花，只不過每個(gè)出現(xiàn)了三次谦趣，那么同樣疲吸，不用管什么意思，我們只需要按照這個(gè)文檔里相同的語法讓geometry_msgs出現(xiàn)三次就行了．更改之后該文件同樣位置變成下面的內(nèi)容

  <build_depend>roscpp</build_depend>
  <build_depend>rospy</build_depend>
  <build_depend>std_msgs</build_depend>
  <build_depend>geometry_msgs</build_depend>
  <build_export_depend>roscpp</build_export_depend>
  <build_export_depend>rospy</build_export_depend>
  <build_export_depend>std_msgs</build_export_depend>
  <build_export_depend>geometry_msgs</build_export_depend>
  <exec_depend>roscpp</exec_depend>
  <exec_depend>rospy</exec_depend>
  <exec_depend>std_msgs</exec_depend>
  <exec_depend>geometry_msgs</exec_depend>

保存退出．這時(shí)候再用catkin_make編譯前鹅，就成功了．改變上面兩個(gè)文檔的內(nèi)容就相當(dāng)于我們在創(chuàng)建package時(shí)添加了依賴項(xiàng)geometry_msgs．編譯成功之后摘悴，跑程序的方法和以前的例子一樣．

總結(jié)

這一講我們講述了一個(gè)稍微復(fù)雜一點(diǎn)的message類型:poseStamped．我們需要通過ROS wiki的幫助知道它包含什么數(shù)據(jù)成員，了解它包含的數(shù)據(jù)成員之后舰绘，利用類對象引用數(shù)據(jù)成員的方法(就像msg.pose.orientation)的方法蹂喻，就可以調(diào)用或者賦值相應(yīng)類型的成員了．因?yàn)槲覀兪稚蠜]有傳感器，我們自己產(chǎn)生了double類型的變量賦值捂寿，從最底層float64 x y z之類的開始賦值口四，模擬機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)．但其實(shí)如果一個(gè)好的定位傳感器自己有ROS的接口的話，很可能直接產(chǎn)生geometry_msgs/Point類型的變量秦陋，假設(shè)名字叫currentPosition蔓彩，那么我們通過msg.pose.position = currentPosition給pose的位置賦值就可以了，因?yàn)?code>pose.position也是geometry_msgs/Point類型的變量．這個(gè)大家接觸具體的傳感器就知道了．

另外這一講講了如何添加新的ROS依賴項(xiàng)．

那么目前我們總共聊了怎么發(fā)布string,int8,array和poseStamped．關(guān)于不同類型的消息驳概，我們就講到這兒了．希望大家以后面對自己想要發(fā)布的不同類型的消息的時(shí)候赤嚼，知道在ROS wiki中怎么找到并看懂相應(yīng)的資料．

下下講我們會介紹如何在類中發(fā)布和接收消息．在這之前呢，為了照顧到語言不那么熟的同學(xué)抡句，我們可能下講就先回顧一下C++類的內(nèi)容．還會提到命名空間和模版探膊，并且和ROS中出現(xiàn)的語法對應(yīng)起來．語言熟悉的同學(xué)就可以跳過下一講了．