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ROS与Matlab语言入门教程-请求和提供服务

ROS支持两种主要的通信机制:话题和服务。话题拥有发布器和订阅器,用于发送和接收消息(参阅使用发布器和订阅器交换数据)。另一方面,服务通过允许请求和应答通信实现紧耦合。服务终端发送请求到服务器,并等待响应。服务器根据请求里的数据构建响应消息并回传给终端。每个服务都有一个类型用于决定请求和响应消息的结构。服务还拥有ROS网络中独一无二的名称。 服务通信具有如下特征: ①服务请求用于一对一通信。单独的节点发起请求,也只有一个节点接收请求并发送回去相应。 ②当服务请求执行的时候,服务终端和服务器紧密地联系在一起。当服务请求发送的时候必须要有服务器存在,一旦请求发送出去,服务终端将会阻塞直到接收到相应。 服务的概念阐述如下图:

请输入图片描述

图7.1 预备知识:开始使用ROS,连接到ROS网络,使用发布器和订阅器交换数据。

创建服务器

在查看服务的概念之前,在MATLAB中启动ROS节点管理器和ROS网络实例。“exampleHelperROSCreateSampleNetwork”将创建一些服务器以仿真真实的ROS网络。 rosinit exampleHelperROSCreateSampleNetwork Initializing ROS master on http://bat5136glnxa64.mathworks.com:11311/. Initializing global node /matlab_global_node_8332 with NodeURI http://bat5136glnxa64:40154/ 在创建服务器之前,查看可用的服务类型: rostype.getServiceList ans =

'adhoc_communication/BroadcastCMgrRobotUpdate'
'adhoc_communication/BroadcastString'
'adhoc_communication/ChangeMCMembership'
'adhoc_communication/GetGroupState'
'adhoc_communication/GetNeighbors'
'adhoc_communication/SendCMgrRobotUpdate'
'adhoc_communication/SendExpAuction'
'adhoc_communication/SendExpCluster'
'adhoc_communication/SendExpFrontier'
'adhoc_communication/SendMmControl'
'adhoc_communication/SendMmMapUpdate'
'adhoc_communication/SendMmPoint'
'adhoc_communication/SendMmRobotPosition'
'adhoc_communication/SendOccupancyGrid'
'adhoc_communication/SendQuaternion'
'adhoc_communication/SendString'
'adhoc_communication/SendTwist'
'adhoc_communication/ShutDown'
'app_manager/GetAppDetails'
'app_manager/GetInstallationState'
'app_manager/InstallApp'
'app_manager/ListApps'
'app_manager/StartApp'
'app_manager/StopApp'
'app_manager/UninstallApp'
'arbotix_msgs/Enable'
'arbotix_msgs/Relax'

... 假设你想要在创建一个简单的服务器,当你请求服务的时候显示“A service client is calling”。使用“rossvcserver”指令创建服务,指定服务的名称和服务消息的类型。同时定义回调函数“exampleHelperROSEmptyCallback”。服务器的回调函数有非常明确的签名。详细信息,查阅文档rossvcserver。 testserver = rossvcserver('/test', rostype.std_srvs_Empty, @exampleHelperROSEmptyCallback) testserver =
ServiceServer with properties:

  ServiceName: '/test'
  ServiceType: 'std_srvs/Empty'
NewRequestFcn: @exampleHelperROSEmptyCallback

此时,当用户在ROS网络中罗列所有的服务,可以看到新创建的服务“/test”。 rosservice list /add /reply /test 用户可以使用“rosservice info”查看有关服务的更多信息,全局节点也被列出,这是因为在该节点下,服务才是可用的,同时,用户还能够看到服务类型“itsstd_srvs/Empty”。 rosservice info /test Node: /matlab_global_node_8332 URI: rosrpc://bat5136glnxa64:46049/ Type: std_srvs/Empty Args:

创建服务终端

使用服务终端从ROS服务器获得请求信息,使用“rossvcclient”指令创建服务器,该指令需要服务作为参数。 为上一节创建的服务创建服务终端“ testclient = rossvcclient('/test') testclient =
ServiceClient with properties:

ServiceName: '/test'
ServiceType: 'std_srvs/Empty'

为服务创建一个空的请求消息,使用“rosmessage”函数并传递服务终端作为第一个参数,这会创建服务请求函数,拥有由服务指定的消息类型。 testreq = rosmessage(testclient) testreq =
ROS EmptyRequest message with properties:

MessageType: 'std_srvs/EmptyRequest'

当想要从服务器获得相应,使用“call”函数请求参数服务器并返回响应。用户之前创建的服务器将会返回一个空的效应。此外,还会调用“exampleHelperROSEmptyCallback”显示字符串“A service client is calling”。用户还可以定义“Timeout”参数,该参数指示服务器应该等待响应的时间。 testresp = call(testclient,testreq,'Timeout',3); A service client is calling 用户能够看到回调函数输出的字符串。

创建服务做加法运算

目前为止,服务器没有做任何有意义的工作,但是用户现在可以使用服务完成计算或者数据处理,创建服务完成两个整数的加法运算。 已经存在服务类型“roscpp_tutorials/TwoInts”能够完成该任务。用户可以使用“rosmsg show”查看请求和相应消息的结构,请求包含两个整型数A和B,相应包含他们的和Sum。 rosmsg show roscpp_tutorials/TwoIntsRequest int64 A int64 B

rosmsg show roscpp_tutorials/TwoIntsResponse int64 Sum 创建一个带有这种消息类型的服务器,以及一个回调函数执行加法运算。为方便用户,“exampleHelperROSSumCallback”函数已经实现了加法计算,指定该函数作为回调函数。 sumserver = rossvcserver('/sum', rostype.roscpp_tutorials_TwoInts, @exampleHelperROSSumCallback) sumserver =
ServiceServer with properties:

  ServiceName: '/sum'
  ServiceType: 'roscpp_tutorials/TwoInts'
NewRequestFcn: @exampleHelperROSSumCallback

为了调用服务器,用户需要创建一个服务终端,注意,服务终端可以在ROS网络中的任何地方创建。结合本例需要,我们将在MATLAB中为“/sum”服务创建终端。 sumclient = rossvcclient('/sum') sumclient = ServiceClient with properties:

ServiceName: '/sum'
ServiceType: 'roscpp_tutorials/TwoInts'

创建请求消息,用户可以定义两个整型变量A和B,这两个数在调用“call”指令是将用于做加法运算。 sumreq = rosmessage(sumclient); sumreq.A = 2; sumreq.B = 1 sumreq =
ROS TwoIntsRequest message with properties:

MessageType: 'roscpp_tutorials/TwoIntsRequest'
      A: 2
      B: 1

执行的结果是两个数的和为3,为了调用服务,使用如下的代码。服务响应消息包含了“Sum”属性,存储A和B的加法结果。 sumresp = call(sumclient,sumreq,'Timeout',3) sumresp =
ROS TwoIntsResponse message with properties:

MessageType: 'roscpp_tutorials/TwoIntsResponse'
    Sum: 3

关闭ROS网络

从ROS网络中移除示例节点、发布器、订阅器: exampleHelperROSShutDownSampleNetwork 关闭ROS主控节点并删除全局节点: rosshutdown Shutting down global node /matlab_global_node_8332 with NodeURI http://bat5136glnxa64:40154/ Shutting down ROS master on http://bat5136glnxa64.mathworks.com:11311/.

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标签: ros与matlab语言入门教程