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与ROS发布者和订阅者交换数据

ROS节点交换数据的主要机制是发送和接收消息.信息在一个的话题,每个主题在ROS网络中都有一个唯一的名称。如果一个节点想要共享信息,它使用出版商将数据发送到主题。想要接收该信息的节点使用订阅者同样的话题。除了它唯一的名称,每个主题还有一个消息类型,确定能够在该主题下传输的消息类型。

该出版社与订户通信具有以下特点:

  • 主题用于多对多通信。许多发布者可以向同一个主题发送消息,许多订阅者可以接收它们。

  • 发布者和订阅者通过主题解耦,可以以任何顺序创建和销毁。即使没有活动订阅者,也可以将消息发布到主题。

主题、发布者和订阅者的概念如图所示:

这个示例展示了如何在ROS网络中发布和订阅主题。它还展示了如何:

  • 等待,直到收到新消息

  • 使用回调在后台处理新消息

先决条件:开始使用ROS连接到ROS网络

订阅和等待消息

在MATLAB®中使用rosinit命令。

rosinit
启动ROS Core... .耗时2.0077秒。在http://192.168.0.10:55007上初始化ROS master。使用NodeURI http://dcc861032glnxa64:40405/初始化全局节点/matlab_global_node_00865

使用提供的帮助函数创建一个包含多个发布者和订阅者的示例ROS网络exampleHelperROSCreateSampleNetwork。

exampleHelperROSCreateSampleNetwork

使用rostopic列表查看哪些主题可用。

rostopic列表
/pose / roout /scan /tf

使用rostopic信息检查是否有节点发布到/扫描的话题。下面的命令显示了这一点node_3是对它的出版。

rostopic信息/扫描
类型:sensor_msgs/LaserScan Publishers: * /node_3 (http://dcc861032glnxa64:43055/)订户:* /node_1 (http://dcc861032glnxa64:33161/) * /node_2 (http://dcc861032glnxa64:46519/)

使用rossubscriber订阅/扫描的话题。如果主题已经存在于ROS网络中(就像这里的情况),rossubscriber自动检测其消息类型,因此不需要指定它。使用struct格式的消息以提高效率。

激光= rossubscriber (“/扫描”“DataFormat”“结构”);暂停(2)

使用收到等待新消息。(第二个参数是一个以秒为单位的超时。)输出scandata包含接收的消息数据。

scandata =接收(激光、10)
scandata =结构体字段:MessageType: 'sensor_msgs/LaserScan' Header: [1x1 struct] AngleMin: -0.5467 AngleMax: 0.5467 AngleIncrement: 0.0017 TimeIncrement: 0 ScanTime: 0.0330 RangeMin: 0.4500 RangeMax: 10 Ranges: [640x1 single]强度:[]

有些消息类型具有与之相关联的可视化程序。对于LaserScan消息,rosPlot绘制扫描数据。的MaximumRange名称-值对指定最大绘图范围。

图rosPlot (scandata,“MaximumRange”7)

图中包含一个轴对象。标题为“激光扫描”的轴对象包含一个字型线对象。

使用回调函数订阅

而不是使用收到要获取数据,可以指定在接收新消息时调用的函数。这允许在订阅者等待新消息时执行其他MATLAB代码。如果您想使用多个订阅者,回调是必要的。

订阅/构成主题,使用回调函数exampleHelperROSPoseCallback

robotpose = rossubscriber (“/姿势”@exampleHelperROSPoseCallback,“DataFormat”“结构”
robotpose =订阅服务器的属性:TopicName: '/pose' LatestMessage: [] MessageType: 'geometry_msgs/Twist' BufferSize: 1 NewMessageFcn: @exampleHelperROSPoseCallback数据格式:'struct'

在主工作区和回调函数之间共享数据的一种方法是使用全局变量。定义两个全局变量pos东方

全球pos全球东方

的全局变量pos东方exampleHelperROSPoseCallback方法上接收到新消息数据时/构成的话题。

等待几秒钟,以确保订阅者可以接收消息。的最新位置和方向数据将始终存储在pos东方变量。

暂停(2)pos
pos =1×3-0.0242 -0.0091 0.0095
东方
东方=1×3-0.0238 0.0103 0.0211

如果你输入pos东方在命令行中,您可以看到值不断更新。

通过清除订阅服务器变量来停止姿势订阅服务器

清晰的robotpose

请注意:除了使用全局变量,还有其他方法可以从回调函数中提取信息。例如,可以将句柄对象作为附加参数传递给回调函数。看到回调函数定义有关定义回调函数的更多信息的文档。

发布消息

创建一个发送ROS字符串消息到/喋喋不休主题(见使用基本的ROS消息).

chatterpub = rospublisher (“/喋喋不休”“std_msgs /字符串”“DataFormat”“结构”
chatterpub = Publisher with properties: TopicName: '/chatter' NumSubscribers: 0 IsLatching: 1 MessageType: 'std_msgs/String' DataFormat: 'struct'
暂停(2)%等待以确保已注册发布者

创建并填充要发送到/喋喋不休的话题。

chattermsg = rosmessage (chatterpub);chattermsg。Data =“hello world”
chattermsg =结构体字段:MessageType: 'std_msgs/String' Data: 'hello world'

使用rostopic列表来验证/喋喋不休主题可在ROS网络中找到。

rostopic列表
/聊天/摆姿势/退出/扫描/tf

的订阅者/喋喋不休的话题。exampleHelperROSChatterCallback在接收到新消息时调用,并显示消息中的字符串内容。

chattersub = rossubscriber (“/喋喋不休”@exampleHelperROSChatterCallback,“DataFormat”“结构”
chattersub =订阅服务器的属性:TopicName: '/chatter' LatestMessage: [] MessageType: 'std_msgs/String' BufferSize: 1 NewMessageFcn: @exampleHelperROSChatterCallback DataFormat: 'struct'

将消息发布到/喋喋不休的话题。该字符串由订阅者回调显示。

发送(chatterpub chattermsg)暂停(2)
Ans = 'hello world'

exampleHelperROSChatterCallback函数在您发布字符串消息时立即调用。

关闭ROS网络

从ROS网络中删除示例节点、发布者和订阅者。清除全局变量pos东方。

exampleHelperROSShutDownSampleNetwork清晰全球pos东方

关闭ROS master,删除全局节点。

rosshutdown
使用NodeURI http://dcc861032glnxa64:40405/关闭全局节点/matlab_global_node_00865

下一个步骤