ROS2学习笔记8

一、ROS2服务入门

1.1 简介

        服务分为“客户端”和“服务端”。

        客户端发送请求给服务端，服务端可以根据客户端的请求做一些处理，然后返回结果给客户端。所以服务-客户端模型，也可以成为请求-响应模型。

注意事项：

• 同一个服务（名称相同）有且只能有一个节点来提供
• 同一个服务可以被多个客户端调用

1.2 服务常用命令

  （1）查看服务列表：

ros2 service list

 （2）手动调用服务：

ros2 service call <service_name> <service_type > <values>

        使用实例：

ros2 service call /add_two_ints example_interfaces/srv/AddTwoInts "{a: 5,b: 10}"

 （3）查看服务接口类型：

ros2 service type <service_name>

          使用实例： 

ros2 service type /add_two_ints

  （4）查找使用某一接口的服务：

ros2 service find <service_type>

           使用实例：

ros2 service find example_interfaces/srv/AddTwoInts

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二、服务之RCLCPP实现

2.1 创建功能包和节点

（1）打开终端

        在chapt3_ws/src/目录下打开终端，创建功能包：

ros2 pkg create example_service_rclcpp –build-type ament_cmake –dependencies rclcpp

         创建节点：

cd example_service_rclcpp/
touch service_server_01.cpp
touch service_client_01.cpp

        编写服务端代码：

sudo nano service_server_01.cpp
#include "rclcpp/rclcpp.hpp"

class ServiceServer01 : public rclcpp::Node {
public:
ServiceServer01(std::string name) : Node(name) {
RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "节点已启动：%s.", name.c_str());
}

private:
};

int main(int argc, char** argv) {
rclcpp::init(argc, argv);
auto node = std::make_shared<ServiceServer01>("service_server_01");
rclcpp::spin(node);
rclcpp::shutdown();
return 0;
}

         编写客户端代码：

sudo nano service_client_01.cpp
#include "rclcpp/rclcpp.hpp"

class ServiceClient01 : public rclcpp::Node {
public:
// 构造函数,有一个参数为节点名称
ServiceClient01(std::string name) : Node(name) {
RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "节点已启动：%s.", name.c_str());
}
private:
};

int main(int argc, char** argv) {
rclcpp::init(argc, argv);
/*创建对应节点的共享指针对象*/
auto node = std::make_shared<ServiceClient01>("service_client_01");
/* 运行节点，并检测退出信号*/
rclcpp::spin(node);
rclcpp::shutdown();
return 0;
}

          修改CMakeLists.txt，在最后加入一下代码：

cd ..
sudo nano CMakeLists.txt
add_executable(service_client_01 src/service_client_01.cpp)
ament_target_dependencies(service_client_01 rclcpp)

add_executable(service_server_01 src/service_server_01.cpp)
ament_target_dependencies(service_server_01 rclcpp)

install(TARGETS
service_server_01
DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}
)

install(TARGETS
service_client_01
DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}
)

（2）编译和测试

         编译：

cd chapt3/chapt3_ws/
colcon build –packages-select example_service_rclcpp

         运行 service_server_01：

source install/setup.bash
ros2 run example_service_rclcpp service_server_01

        在工作空间打开新终端， 运行 service_client_01：

source install/setup.bash
ros2 run example_service_rclcpp service_client_01

2.2  服务端实现

（1）导入接口

        两数相加我们需要利用ROS2自带的example_interfaces接口，使用命令行可以查看这个接口的定义。

ros2 interface show example_interfaces/srv/AddTwoInts

ament_cmake类型功能包导入消息接口分为三步：

        修改CMakeLists.txt：

cd chapt5_ws/src/example_server_rclcpp/
sudo nano CMakeLists.txt
# 这里我们一次性把服务端和客户端对example_interfaces的依赖都加上
find_package(example_interfaces REQUIRED) # 新增

add_executable(service_client_01 src/service_client_01.cpp)
ament_target_dependencies(service_client_01 rclcpp example_interfaces) # 新增

add_executable(service_server_01 src/service_server_01.cpp)
ament_target_dependencies(service_server_01 rclcpp example_interfaces) # 新增

         修改packages.xml：

sudo nano package.xml
<depend>example_interfaces</depend>

        修改service_server_01.cpp：

cd src/
sudo nano service_server_01.cpp
#include "example_interfaces/srv/add_two_ints.hpp"

         修改service_client_01.cpp：

sudo nano service_client_01.cpp
#include "example_interfaces/srv/add_two_ints.hpp"

 （2）编写代码

        继续编写service_server_01.cpp：

sudo nano service_server_01.cpp
#include "example_interfaces/srv/add_two_ints.hpp"
#include "rclcpp/rclcpp.hpp"

class ServiceServer01 : public rclcpp::Node {
public:
ServiceServer01(std::string name) : Node(name) {
RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "节点已启动：%s.", name.c_str());
// 创建服务
add_ints_server_ =
this->create_service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>(
"add_two_ints_srv",
std::bind(&ServiceServer01::handle_add_two_ints, this,
std::placeholders::_1, std::placeholders::_2));
}

private:
// 声明一个服务
rclcpp::Service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr
add_ints_server_;

// 收到请求的处理函数
void handle_add_two_ints(
const std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Request> request,
std::shared_ptr<example_interfaces::srv::AddTwoInts::Response> response) {
RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "收到a: %ld b: %ld", request->a,
request->b);
response->sum = request->a + request->b;
};
};

int main(int argc, char **argv) {
rclcpp::init(argc, argv);
auto node = std::make_shared<ServiceServer01>("service_server_01");
rclcpp::spin(node);
rclcpp::shutdown();
return 0;
}

         继续编写service_client_01.cpp：

sudo nano service_client_01.cpp
#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "example_interfaces/srv/add_two_ints.hpp"

class ServiceClient01 : public rclcpp::Node {
public:
// 构造函数,有一个参数为节点名称
ServiceClient01(std::string name) : Node(name) {
RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "节点已启动：%s.", name.c_str());
// 创建客户端
client_ = this->create_client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>("add_two_ints_srv");
}

void send_request(int a, int b) {
RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "计算%d+%d", a, b);

// 1.等待服务端上线
while (!client_->wait_for_service(std::chrono::seconds(1))) {
//等待时检测rclcpp的状态
if (!rclcpp::ok()) {
RCLCPP_ERROR(this->get_logger(), "等待服务的过程中被打断…");
return;
}
RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "等待服务端上线中");
}

// 2.构造请求的
auto request =
std::make_shared<example_interfaces::srv::AddTwoInts_Request>();
request->a = a;
request->b = b;

// 3.发送异步请求，然后等待返回，返回时调用回调函数
client_->async_send_request(
request, std::bind(&ServiceClient01::result_callback_, this,
std::placeholders::_1));
};

private:
// 声明客户端
rclcpp::Client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr client_;

void result_callback_(
rclcpp::Client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedFuture
result_future) {
auto response = result_future.get();
RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "计算结果：%ld", response->sum);
}
};

int main(int argc, char **argv){
rclcpp::init(argc, argv);
auto node = std::make_shared<ServiceClient01>("service_client_01");
//增加这一行，node->send_request(5, 6);，计算5+6结果
node->send_request(5, 6);
rclcpp::spin(node);
rclcpp::shutdown();
return 0;
}

（3）编译和测试

        在工作空间目录下打开终端进行编译：

colcon build –packages-select example_service_rclcpp

         运行客户端：

source install/setup.bash
ros2 run example_service_rclcpp service_client_01

         在工作空间目录下打开新终端运行服务端：

source install/setup.bash
ros2 run example_service_rclcpp service_server_01

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学习rclcpp服务：rclcpp文档