【ROS教程】ROS常用API讲解

@TOC

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1.节点初始化

ROSCPP_DECL void init(int &argc, char **argv, const std::string& name, uint32_t options = 0);
ROSCPP_DECL void init(const M_string& remappings, const std::string& name, uint32_t options = 0);
ROSCPP_DECL void init(const VP_string& remapping_args, const std::string& name, uint32_t options = 0);

• 这里讲解第一种初始化方式

参数	含义
argc	main函数的第一个参数
argv	main函数的第二个参数
name	节点的名字，必须是唯一的

2.话题通信

2.1 创建发布者对象

template <class M>
Publisher NodeHandle::advertise(const std::string& topic, uint32_t queue_size, bool latch = false);
  
template <class M>
Publisher NodeHandle::advertise(const std::string& topic, uint32_t queue_size,
                        const SubscriberStatusCallback& connect_cb,
                        const SubscriberStatusCallback& disconnect_cb = SubscriberStatusCallback(),
                        const VoidConstPtr& tracked_object = VoidConstPtr(),
                        bool latch = false);

• 这里讲解第一种构造方式

参数	含义
topic	话题的名字，必须是唯一的
queue_size	等待发送给订阅者的最大消息数量
latch	如果为 true,该话题发布的最后一条消息将被保存，并且后期当有订阅者连接时会将该消息发送给订阅者

2.2 消息发布

template <typename M>
      void Publisher::publish(const M& message) const;

参数	含义
message	被组织的消息

2.3 创建订阅者对象

template<class M>
Subscriber NodeHandle::subscribe(const std::string& topic, uint32_t queue_size, void(*fp)(const boost::shared_ptr<M const>&), const TransportHints& transport_hints = TransportHints());

template<class M>
Subscriber NodeHandle::subscribe(const std::string& topic, uint32_t queue_size, const boost::function<void (const boost::shared_ptr<M const>&)>& callback,
                         const VoidConstPtr& tracked_object = VoidConstPtr(), const TransportHints& transport_hints = TransportHints());

参数	含义
topic	话题的名字，必须是唯一的
queue_size	main函数的第二个参数
fp	回调函数的函数指针
return	调用成功时，返回一个订阅者对象，失败时，返回空对象

3.服务通信

3.1 创建服务对象

template<class T, class MReq, class MRes>
ServiceServer NodeHandle::advertiseService(const std::string& service, bool(T::*srv_func)(MReq &, MRes &), T *obj);

template<class T, class MReq, class MRes>
ServiceServer NodeHandle::advertiseService(const std::string& service, bool(T::*srv_func)(ServiceEvent<MReq, MRes>&), T *obj);

template<class T, class MReq, class MRes>
ServiceServer NodeHandle::advertiseService(const std::string& service, bool(T::*srv_func)(MReq &, MRes &), const boost::shared_ptr<T>& obj);

template<class T, class MReq, class MRes>
ServiceServer NodeHandle::advertiseService(const std::string& service, bool(T::*srv_func)(ServiceEvent<MReq, MRes>&), const boost::shared_ptr<T>& obj);

template<class MReq, class MRes>
ServiceServer NodeHandle::advertiseService(const std::string& service, bool(*srv_func)(MReq&, MRes&));

template<class MReq, class MRes>
ServiceServer NodeHandle::advertiseService(const std::string& service, bool(*srv_func)(ServiceEvent<MReq, MRes>&));

template<class MReq, class MRes>
ServiceServer NodeHandle::advertiseService(const std::string& service, const boost::function<bool(MReq&, MRes&)>& callback, 
                                const VoidConstPtr& tracked_object = VoidConstPtr());

template<class S>
ServiceServer NodeHandle::advertiseService(const std::string& service, const boost::function<bool(S&)>& callback, 
                                const VoidConstPtr& tracked_object = VoidConstPtr());

参数	含义
service	服务名称，必须是唯一的
srv_func	接收到请求时，需要处理请求的回调函数
return	请求成功时返回服务对象，否则返回空对象

3.2 创建客户对象

template<class MReq, class MRes>
ServiceClient NodeHandle::serviceClient(const std::string& service_name, bool persistent = false, 
                        const M_string& header_values = M_string());
template<class Service>
ServiceClient NodeHandle::serviceClient(const std::string& service_name, bool persistent = false, 
                        const M_string& header_values = M_string());
                            

参数	含义
service_name	服务名称，必须是唯一的

3.3 客户发送请求

template<class Service>
bool ServiceClient::call(Service& service);

参数	含义
service	.srv文件定义的服务类型

3.4 客户对象等待服务

ROSCPP_DECL bool service::waitForService(const std::string& service_name, int32_t timeout);
ROSCPP_DECL bool service::waitForService(const std::string& service_name, ros::Duration timeout = ros::Duration(-1));

参数	含义
service_name	被等待的服务名称，必须是唯一的
timeout	等待最大时常，默认为 -1，可以永久等待直至节点关闭
return	成功返回 true，否则返回 false

4. 回旋函数

• 简而言之，用到回调函数，就要用回旋函数处理

4.1 spin

/** 
 * \brief 进入循环处理回调 
 */
ROSCPP_DECL void spin();

4.2 spinOnce

/**
 * \brief 处理一轮回调
 *
 * 一般应用场景:
 *     在循环体内，处理所有可用的回调函数
 * 
 */
ROSCPP_DECL void spinOnce();

5.时间

5.1 时刻

5.1.1 获取当前时刻

ros::init(argc,argv,"hello_time");
ros::NodeHandle nh;//必须创建句柄，否则时间没有初始化，导致后续API调用失败
ros::Time right_now = ros::Time::now();//将当前时刻封装成对象
ROS_INFO("当前时刻:%.2f",right_now.toSec());//获取距离 1970年01月01日 00:00:00 的秒数
ROS_INFO("当前时刻:%d",right_now.sec);//获取距离 1970年01月01日 00:00:00 的秒数

5.1.2 设置时刻

ros::init(argc,argv,"hello_time");
ros::NodeHandle nh;//必须创建句柄，否则时间没有初始化，导致后续API调用失败
ros::Time someTime(100,100000000);// 参数1:秒数  参数2:纳秒
ROS_INFO("时刻:%.2f",someTime.toSec()); //100.10
ros::Time someTime2(100.3);//直接传入 double 类型的秒数
ROS_INFO("时刻:%.2f",someTime2.toSec()); //100.30

5.2 时间间隔

5.2.1 设置时间间隔

ros::init(argc,argv,"hello_time");
ros::NodeHandle nh;//必须创建句柄，否则时间没有初始化，导致后续API调用失败
ros::Duration du(10);//持续10秒钟,参数是double类型的，以秒为单位
ROS_INFO("持续时间:%.2f",du.toSec());//将持续时间换算成秒

5.2.2 进行休眠

ros::init(argc,argv,"hello_time");
ros::NodeHandle nh;//必须创建句柄，否则时间没有初始化，导致后续API调用失败
ros::Duration du(10);//持续10秒钟,参数是double类型的，以秒为单位
du.sleep();//按照指定的持续时间休眠

5.3 设置运行频率

Rate::Rate(double frequency);

参数	含义
frequency	运行频率

6.参数设置

6.1 修改或新增参数

void NodeHandle::setParam(const std::string& key, const XmlRpc::XmlRpcValue& v) const;
void NodeHandle::setParam(const std::string& key, const std::string& s) const;
void NodeHandle::setParam(const std::string& key, const char* s) const;
void NodeHandle::setParam(const std::string& key, double d) const;
void NodeHandle::setParam(const std::string& key, int i) const;
void NodeHandle::setParam(const std::string& key, bool b) const;
void NodeHandle::setParam(const std::string& key, const std::vector<std::string>& vec) const;
void NodeHandle::setParam(const std::string& key, const std::vector<double>& vec) const;
void NodeHandle::setParam(const std::string& key, const std::vector<float>& vec) const;
void NodeHandle::setParam(const std::string& key, const std::vector<int>& vec) const;
void NodeHandle::setParam(const std::string& key, const std::vector<bool>& vec) const;
void NodeHandle::setParam(const std::string& key, const std::map<std::string, std::string>& map) const;
void NodeHandle::setParam(const std::string& key, const std::map<std::string, double>& map) const;
void NodeHandle::setParam(const std::string& key, const std::map<std::string, float>& map) const;
void NodeHandle::setParam(const std::string& key, const std::map<std::string, int>& map) const;
void NodeHandle::setParam(const std::string& key, const std::map<std::string, bool>& map) const;

• ROS提供了16种可以设置的参数类型，如上。

• 使用 ros::param::set有完全相同的效果

6.2 获取参数

/*
    参数服务器操作之查询_C++实现:
    在 roscpp 中提供了两套 API 实现参数操作
  
    ros::NodeHandle::param(键,默认值) 
            存在，返回对应结果，否则返回默认值

    ros::NodeHandle::getParam(键,存储结果的变量)
            存在,返回 true,且将值赋值给参数2
            若果键不存在，那么返回值为 false，且不为参数2赋值

    ros::NodeHandle::getParamCached(键,存储结果的变量)--提高变量获取效率
            存在,返回 true,且将值赋值给参数2
            若果键不存在，那么返回值为 false，且不为参数2赋值

    ros::NodeHandle::getParamNames(std::vector<std::string>)
            获取所有的键,并存储在参数 vector 中 

    ros::NodeHandle::hasParam(键)
            是否包含某个键，存在返回 true，否则返回 false

    ros::NodeHandle::searchParam(参数1，参数2)
            搜索键，参数1是被搜索的键，参数2存储搜索结果的变量

    ros::param ----- 与 NodeHandle 类似
*/

6.3 删除参数

/* 
    参数服务器操作之删除_C++实现:

    ros::NodeHandle::deleteParam("键")
        根据键删除参数，删除成功，返回 true，否则(参数不存在)，返回 false

    ros::param::del("键")
        根据键删除参数，删除成功，返回 true，否则(参数不存在)，返回 false
*/