ROS2入门教程——17. 创建一个简单的服务器和客户端(C++)

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2020年9月4日 09时26分

节点之间通过服务通信时,发送请求的一端称之为客户端(Client),应答的一端称之为服务器(Server),请求和应答的数据结构使用srv文件描述。

 

接下来我们就尝试实现一个简单的服务通信模型,客户端发送两个加数,服务器完成加数求和之后应答求和结果。

1.创建功能包

在dev_ws工作空间的src文件夹下,使用如下命令创建一个新的功能包。

ros2 pkg create --build-type ament_cmake cpp_srvcli --dependencies rclcpp example_interfaces

 

终端中会看到创建 cpp_srvcli 功能包的验证信息。

 

ROS2入门教程——17. 创建一个简单的服务器和客户端(C++)插图

 

–dependencies 参数会将后边的依赖自动添加到package.xml和CMakeLists.txt中,example_interfaces 功能包中提供了接下来要使用的srv文件,其中有对服务请求和应答数据的描述:

int64 a
int64 b
---
int64 sum

 

在以上描述中,—上边是两个加数,下边的是求和结果。

 

记得要修改下功能包中的package.xml文件中的功能包信息:

<description>C++ client server tutorial</description>
<maintainer email="you@email.com">Your Name</maintainer>
<license>Apache License 2.0</license>

 

2.创建服务节点

在 dev_ws/src/cpp_srvcli/src 路径下,创建一个文件并命名为 add_two_ints_server.cpp ,拷贝如下代码:

 

#include "example_interfaces/srv/add_two_ints.hpp"

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include <memory>


void add(const std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request> request,
          std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Response>      response)
{
  response->sum = request->a + request->b;
  RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Incoming request\na: %ld" " b: %ld",
                request->a, request->b);
  RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "sending back response: [%ld]", (long int)response->sum);
}


int main(int argc, char **argv)
{
  rclcpp::init(argc, argv);


  std::shared_ptr<rclcpp::Node> node = rclcpp::Node::make_shared("add_two_ints_server");


  rclcpp::Service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr service =
    node->create_service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints", &add);


  RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Ready to add two ints.");


  rclcpp::spin(node);
  rclcpp::shutdown();
}

 

我们来分析下以上代码:

 

void add(const std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request> request,
          std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Response>      response)
{
  response->sum = request->a + request->b;
  RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Incoming request\na: %ld" " b: %ld",
                request->a, request->b);
  RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "sending back response: [%ld]", (long int)response->sum);
}

add函数的传入参数是服务的请求和应答数据,在其中实现请求数据的求和,然后把求和结果放到应答数据中,同时在终端中打印信息。

 

int main(int argc, char **argv)
{
  rclcpp::init(argc, argv);


  std::shared_ptr<rclcpp::Node> node = rclcpp::Node::make_shared("add_two_ints_server");


  rclcpp::Service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr service =
    node->create_service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints", &add);


  RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Ready to add two ints.");


  rclcpp::spin(node);
  rclcpp::shutdown();
}

 

在main函数中主要实现以下配置:

 

  1. 初始化ROS2的C++库
  2. 创建一个叫做add_two_ints_server的节点
  3. 创建一个叫做add_two_ints的服务,绑定add回调函数
  4. 打印日志信息
  5. 进入自旋锁,等待客户端请求

 

代码编写完成后,需要在CmakeList.txt中设置编译规则:

add_executable(server src/add_two_ints_server.cpp)
ament_target_dependencies(server
rclcpp example_interfaces)

 

还需要添加一个install的规则:

install(TARGETS
  server
  DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})

 

3.创建客户端节点

在 dev_ws/src/cpp_srvcli/src 路径下,创建名为 add_two_ints_client.cpp 的文件,拷贝如下代码:

 

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "example_interfaces/srv/add_two_ints.hpp"


#include <chrono>
#include <cstdlib>
#include <memory>


using namespace std::chrono_literals;


int main(int argc, char **argv)
{
  rclcpp::init(argc, argv);


  if (argc != 3) {
      RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "usage: add_two_ints_client X Y");
      return 1;
  }


  std::shared_ptr<rclcpp::Node> node = rclcpp::Node::make_shared("add_two_ints_client");
  rclcpp::Client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr client =
    node->create_client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints");


  auto request = std::make_shared<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request>();
  request->a = atoll(argv[1]);
  request->b = atoll(argv[2]);


  while (!client->wait_for_service(1s)) {
    if (!rclcpp::ok()) {
      RCLCPP_ERROR(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Interrupted while waiting for the service. Exiting.");
      return 0;
    }
    RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "service not available, waiting again...");
  }


  auto result = client->async_send_request(request);
  // Wait for the result.
  if (rclcpp::spin_until_future_complete(node, result) ==
    rclcpp::FutureReturnCode::SUCCESS)
  {
    RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Sum: %ld", result.get()->sum);
  } else {
    RCLCPP_ERROR(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Failed to call service add_two_ints");
  }


  rclcpp::shutdown();
  return 0;
}

 

我们来分析下代码:

std::shared_ptr<rclcpp::Node> node = rclcpp::Node::make_shared("add_two_ints_client");
  rclcpp::Client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr client =
    node->create_client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints");

 

首先创建一个节点,然后创建一个客户端实例。

auto request = std::make_shared<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request>();
  request->a = atoll(argv[1]);
  request->b = atoll(argv[2]);

 

接下来创建一个请求数据,包括两个加数的数值。

  while (!client->wait_for_service(1s)) {
    if (!rclcpp::ok()) {
      RCLCPP_ERROR(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Interrupted while waiting for the service. Exiting.");
      return 0;
    }
    RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "service not available, waiting again...");
  }

 

通过while循环等待1秒钟时间,查看服务器端是否已经启动。

  if (rclcpp::spin_until_future_complete(node, result) ==
    rclcpp::FutureReturnCode::SUCCESS)
  {
    RCLCPP_INFO(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Sum: %ld", result.get()->sum);
  } else {
    RCLCPP_ERROR(rclcpp::get_logger("rclcpp"), "Failed to call service add_two_ints");
  }

 

等待服务器端的反馈,如果用户按下Ctrl+C,也会退出,并且打印一个错误信息。

 

代码完成后同样需要配置CMakeLists.txt,完整的CMakeLists.txt内容如下:

project(cpp_srvcli)

find_package(ament_cmake REQUIRED)
find_package(rclcpp REQUIRED)
find_package(example_interfaces REQUIRED)

add_executable(server src/add_two_ints_server.cpp)
ament_target_dependencies(server
  rclcpp example_interfaces)

add_executable(client src/add_two_ints_client.cpp)
ament_target_dependencies(client
  rclcpp example_interfaces)

install(TARGETS
  server
  client
  DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})

ament_package()

 

4.编译运行

接下来先确认下所有的依赖是否都安装了。

rosdep install -i --from-path src --rosdistro foxy -y

 

然后在工作空间的根目录下执行如下编译命令

colcon build --packages-select cpp_srvcli

 

编译成功后就可以运行啦,先来运行服务器端

. install/setup.bash
ros2 run cpp_srvcli server

 

终端中可以看到提示信息:

 

ROS2入门教程——17. 创建一个简单的服务器和客户端(C++)插图(1)

 

再打开一个新终端,cd到dev_ws下,使用类似的指令运行客户端:

. install/setup.bash
ros2 run cpp_srvcli client 2 3

 

终端中可以看到:

 

ROS2入门教程——17. 创建一个简单的服务器和客户端(C++)插图(2)

 

服务器端的终端也会有日志:

 

ROS2入门教程——17. 创建一个简单的服务器和客户端(C++)插图(3)

 

以上我们就创建了两个节点实现了服务通信的功能。

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评论列表(1条)

  • 原野上的向阳花 2020年9月14日 下午4:53

    18.04+dashing ROS2 客户端代码第46行的rclcpp::FutureReturnCode::SUCCESS应为rclcpp::executor::FutureReturnCode::SUCCESS