机器人操作系统ROS Indigo 入门学习（11）——创建一个ROS msg和srv

 这篇教程将涉及怎样创建和编译msg和srv文件，以及怎样使用命令行工具rosmsg,rossrv 和roscp.

 

1.1介绍msg和srv

msg:msg文件是描叙ROS message字段的简单文本文件．它们用来为messsage产生不同程序语言的源代码．

Srv:一个srv文件描叙了一种服务．它由两部分组成：一个请求和一个响应．

msg文件储存在一个package的msg目录，而srv文件储存在srv目录．

 

msg只是每行有字段类型和字段名字的简单文本文件．可以使用的字段类型有：

int8, int16, int32, int64 (plus uint*) 

float32, float64 

string 

time, duration 

other msg files 

variable-length array[] and fixed-length array[C] 

 

 

ROS中有一种特殊的类型：Header,header包含一个时间戳和一个ROS中运用很普遍的坐标系信息。在一个msg文件中你会经常看到有Headerheader:

 

这是一个使用一个Header，一个原始字符和两个其它msgs的msg的例子，

  Header header

  string child_frame_id

  geometry_msgs/PoseWithCovariance pose

  geometry_msgs/TwistWithCovariance twist

srv文件类似于msg文件，不同之处是它有两个部分：一个请求和一个应答。这两个部分由'—'线分隔．下面是一个例子：

int64 A

int64 B

---

int64 Sum

 

上面的例子中，A和B是请求，而Sun是响应．

 

 

2.使用msg

 

2.1创建一个msg

让我们在之前的教程创建的package中创建一个新的msg.

$ cd ~/catkin_ws/src/beginner_tutorials

$ mkdir msg

$ echo "int64 num" > msg/Num.msg

上面例子的.msg文件只有一行．当然你也可以通过添加其它元素创建一个更加复杂的文件,每行一个元素，像这样：

string first_name

string last_name

uint8 age

uint32 score

还有一步要做．我们需要确定在msg文件能够转化为C++,Python源代码或者其它语言：

打开package.xml文件，确认有下面两行并且没有被注释掉．

  <build_depend>message_generation</build_depend>

  <run_depend>message_runtime</run_depend>

注意：在编译的时候我们需要”message_generation”,而在运行的时候，我们只需要”message_runtime”。

 

在你最喜欢的编辑器中打开CMkeLists.txt（rosed是一个不错的选择）．

 

增加message_generation依赖到CMakeLists.txt中已经存在的find_package调用中，这样你就可以产生message.你只需要简单的增加message_generation到COMPONENTS的列表中，看起来大概是这个样子：

 

# Do not just add this to your CMakeLists.txt, modify the existing text to add message_generation before the closing parenthesis

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS

   roscpp

   rospy

   std_msgs

   message_generation

)

有时候你会发现即使你没有调用有所有依赖的find_package,工程编译也没错。这是因为catkin结合了你的所有工程，所以如果你之前的工程调用过find_package,那么你的配置会是一样的．但是忘记调用意味着你的工程在独自编译时会轻易的中断．

 

同样也要确认你输出message运行时的依赖．

catkin_package(

  ...

  CATKIN_DEPENDS message_runtime ...

  ...)

 

找到下面的代码段：

# add_message_files(

#   FILES

#   Message1.msg

#   Message2.msg

# )

通过移除#号解除注释，用你的.msg文件替代Message*.msg文件，大概看起来是这个样子：

add_message_files(

  FILES

  Num.msg

)

通过手动添加.msg文件，我们可以保证CMake在你添加其他.msg文件后知道什么时候去配置你的工程．

 

现在我们必须保证generate_messages()函数能被调用．

 

对于ROS Hydro和之后的版本，需要解除下面三个注释：

# generate_messages(

#   DEPENDENCIES

#   std_msgs

# )

看起来是这样：

generate_messages(

  DEPENDENCIES

  std_msgs

)

现在你已经准备好在你的msg定义中产生源代码．如果你现在就想做，跳过下面的部分直接去Common step for msg and srv. 

 

 

2.2使用rosmsg

这就是你创建一个msg文件需要做的．现在用rosmsg命令确认一下ROS可以看到这些．

用法：

$rosmsg show [message type]

例子：

$rosmsg show beginner_tutorials/Num

你会看到：

int64 num

 

在之前的例子中，message类型由两部分组成：

beginner_tutorials—定义message的package；

Num—msg Num的名字；

如果你不记得msg在哪个package里面，你可以列出package的名字：

$rosmsg show Num

你会看到：

[beginner_tutorials/Num]:

Int64 num

 

 

3.使用srv

 

3.1创建一个srv

让我们用刚刚创建的package创建一个srv:

$ roscd beginner_tutorials

$ mkdir srv

 

我们会从其它package中复制已经存在的srv,不而是手动创建一个srv定义．

这样的话，从一个package复制文件到另一个package是roscp一个非常有用的工具.

用法：

$ roscp [package_name] [file_to_copy_path] [copy_path]

 

现在我们可以从rospy_tutorialspackage复制一个服务：

$ roscp rospy_tutorials AddTwoInts.srv srv/AddTwoInts.srv

 

还有一步要做．我们需要保证srv文件转变为了C++,Python和其他语言代码，除非你已经做过了，否则打开package.xml,确认下面这两行语句没有被注释掉．

  <build_depend>message_generation</build_depend>

  <run_depend>message_runtime</run_depend>

正如之前说的一样，编译的时候，我们需要”message_generation”,而在运行的时候，我们需要”message_tuntime”.

 

除非在之前的步骤中已经做过了，否则在CMakeLists.txt中添加messager_

generatoin依赖：

# Do not just add this line to your CMakeLists.txt, modify the existing line

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS

  roscpp

  rospy

  std_msgs

 message_generation

)

（除了名字，message_generation可以供msg和srv使用）

 

正如message中的一样，在services中你同样也需要改变package.xml，所以看看上面添加要求的依赖：

移除#号解除下面的几行的注释：

# add_service_files(

#   FILES

#   Service1.srv

#   Service2.srv

# )

用你的sercvice文件代替service*.srv文件：

add_service_files(

  FILES

  AddTwoInts.srv

)

现在你已经准备好从你的service定义中产生源文件了．如果你的想现在就做，跳过下面的步骤去Common step for msg and srv. 

 

 

3.2使用rossrv

这些就是创建一个srv所有需要做的．让我们用rossrv show命令确认ROS可以看见．：

用法：

$ rossrv show <message type>

例子：

$rossrv  show beginner_tutorials/AddTwoInts

你会看到：

int64 a

int64 b

---

int64 sum

同rosmsg相似，你会看到service 文件没有指定package的名字：

$ rossrv show AddTwoInts

[beginner_tutorials/AddTwoInts]:

int64 a

int64 b

---

int64 sum

 

[rospy_tutorials/AddTwoInts]:

int64 a

int64 b

---

int64 sum

 

4.msg和srv的一般步骤

除非已经在前面的步骤做过，否则请在CMakeLists.txt中改变：

# generate_messages(

#   DEPENDENCIES

# #  std_msgs  # Or other packages containing msgs

# )

解除它的注释并且添加任何包含你的message（这里是std_msgs）使用的.msg文件的package,这看起来是这个样子：

generate_messages(

  DEPENDENCIES

  std_msgs

)cd

 

既然你已经生成了一些新的messages我们需要重新生成package．

# In your catkin workspace

$ cd ../..

$ catkin_make

$ cd -

任何msg目录中.msg文件会产生所有支持的语言代码．C++message header文件会产生在~/catkin_ws/devel/include/beginner_tutorials/中．Python脚本会创建在~/catkin_ws/devel/lib/python2.7/distpackages

/beginner_tutorials/msg中，lisp文件~/catkin_ws/devel/share/common-lisp/ros/beginner_tutorials/msg/中．

messages形式的完整描叙在Message Description Language中．

 

5.获取帮助

我们已经明白了许多ROS工具．要了解每一个命令要求的参数很困难．幸好，大部分的ROS工具提供了它们的帮助．

试用：

$ rosmsg -h

 

你会看到一列的不同的rosmsg的子命令：

Commands:

  rosmsg show Show message description

  rosmsg users  Find files that use message

  rosmsg md5  Display message md5sum

  rosmsg package  List messages in a package

  rosmsg packages List packages that contain messages

你也可以得到子命令的帮助：

$ rosmsg show -h

 

这里显示了rosmsg命令需要的参数：

Usage: rosmsg show [options] <message type>

 

Options:

  -h, --help  show this help message and exit

  -r, --raw   show raw message text, including comments

 

6.回顾

让我们列举一下至今我们已经使用的命令：

rospack = ros + pack(age):提供ROS packages的信息

roscd = ros +cd :改变目录到ROS packages或者stack.

rosls = ros +ls:列出ROSpackage中的文件．

roscp = ros + cp :从一个package中拷贝文件，或者拷贝到一个 package中．

rosmsg = ros +msg:提供关于ROSmessage定义的信息．

rossrv = ros +srv :提供关于ROS messages定义的信息

catkin_make:编译一个ROS packages

rosmake = ros + make:编译一个ROS package(如果你不是在 catkin工作空间中)