3.8.4 服务通信实现
1.服务接口文件
功能包base_interfaces_demo的srv目录下，新建srv文件Distance.srv，并编辑文件，输入如下内容：
float32 x
float32 y
float32 theta
---
float32 distance
2.服务端实现
功能包cpp07_exercise的src目录下，新建C++文件exe02_server.cpp，并编辑文件，输入如下内容：
/*
需求：处理请求发送的目标点，计算乌龟与目标点之间的直线距离。
步骤：
1.包含头文件；
2.初始化 ROS2 客户端；
3.定义节点类；
3-1.创建乌龟姿态订阅方，回调函数中获取x坐标与y坐标；
3-2.创建服务端；
3-3.解析目标值，计算距离并反馈结果。
4.调用spin函数，并传入节点对象指针；
5.释放资源。
*/
// 1.包含头文件；
#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "base_interfaces_demo/srv/distance.hpp"
#include "turtlesim/msg/pose.hpp"
#include "turtlesim/srv/spawn.hpp"
using namespace std::chrono_literals;
// 3.定义节点类；
class ExeDistanceServer: public rclcpp::Node {
public:
ExeDistanceServer():Node("exe_distance_server"),turtle1_x(0.0),turtle1_y(0.0){
// 3-1.创建乌龟姿态订阅方，回调函数中获取x坐标与y坐标；
pose_sub = this->create_subscription<turtlesim::msg::Pose>("/turtle1/pose",10,std::bind(&ExeDistanceServer::poseCallBack, this, std::placeholders::_1));
// 3-2.创建服务端；
distance_server = this->create_service<base_interfaces_demo::srv::Distance>("distance",std::bind(&ExeDistanceServer::distanceCallBack, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2));
}
private:
void poseCallBack(const turtlesim::msg::Pose::SharedPtr pose){
turtle1_x = pose->x;
turtle1_y = pose->y;
}
// 3-3.解析目标值，计算距离并反馈结果。
void distanceCallBack(const base_interfaces_demo::srv::Distance_Request::SharedPtr request,
base_interfaces_demo::srv::Distance_Response::SharedPtr response
){
// 解析目标值
float goal_x = request->x;
float goal_y = request->y;
// 距离计算
float x = goal_x - turtle1_x;
float y = goal_y - turtle1_y;
// 将结果设置到响应
response->distance = std::sqrt(x * x + y * y);
RCLCPP_INFO(this->get_logger(),"目标坐标:(%.2f,%.2f),距离:%.2f",goal_x,goal_y,response->distance);
}
rclcpp::Subscription<turtlesim::msg::Pose>::SharedPtr pose_sub;
rclcpp::Service<base_interfaces_demo::srv::Distance>::SharedPtr distance_server;
float turtle1_x;
float turtle1_y;
};
int main(int argc, char const *argv[])
{
// 2.初始化 ROS2 客户端；
rclcpp::init(argc,argv);
// 4.调用spin函数，并传入节点对象指针；
rclcpp::spin(std::make_shared<ExeDistanceServer>());
// 5.释放资源。
rclcpp::shutdown();
return 0;
}
3.客户端实现
功能包cpp07_exercise的src目录下，新建C++文件exe03_client.cpp，并编辑文件，输入如下内容：
/*
需求：发布目标点的坐标，接收并处理服务端反馈的结果。
步骤：
1.包含头文件；
2.初始化 ROS2 客户端；
3.定义节点类；
3-1.创建客户端；
3-2.连接服务；
3-3.发送请求。
4.调用对象服务连接、发送请求、处理响应相关函数；
5.释放资源。
*/
// 1.包含头文件；
#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "base_interfaces_demo/srv/distance.hpp"
#include "turtlesim/srv/spawn.hpp"
using namespace std::chrono_literals;
// 3.定义节点类；
class ExeDistanceClient: public rclcpp::Node {
public:
ExeDistanceClient():Node("exe_distance_client"){
// 3-1.创建客户端；
distance_client = this->create_client<base_interfaces_demo::srv::Distance>("distance");
}
// 3-2.连接服务；
bool connect_server(){
while (!distance_client->wait_for_service(1s))
{
if (!rclcpp::ok())
{
RCLCPP_INFO(this->get_logger(),"客户端退出！");
return false;
}
RCLCPP_INFO(this->get_logger(),"服务连接中，请稍候...");
}
return true;
}
// 3-3.发送请求。
rclcpp::Client<base_interfaces_demo::srv::Distance>::FutureAndRequestId send_distance(float x,float y,float theta){
auto distance_request = std::make_shared<base_interfaces_demo::srv::Distance::Request>();
distance_request->x = x;
distance_request->y = y;
distance_request->theta = theta;
return distance_client->async_send_request(distance_request);
}
private:
rclcpp::Client<base_interfaces_demo::srv::Distance>::SharedPtr distance_client;
};
int main(int argc, char const *argv[])
{
// 2.初始化 ROS2 客户端；
rclcpp::init(argc,argv);
// 4.调用对象服务连接、发送请求、处理响应相关函数；
auto client = std::make_shared<ExeDistanceClient>();
// 处理传入的参数
if (argc != 5)
{
RCLCPP_INFO(client->get_logger(),"请传入目标的位姿参数:(x,y,theta)");
return 1;
}
float x = atof(argv[1]);
float y = atof(argv[2]);
float theta = atof(argv[3]);
// 服务连接
bool flag = client->connect_server();
if (!flag)
{
RCLCPP_INFO(client->get_logger(),"服务连接失败!");
return 1;
}
// 发送请求
auto distance_future = client->send_distance(x, y, theta);
// 处理响应
if(rclcpp::spin_until_future_complete(client,distance_future) == rclcpp::FutureReturnCode::SUCCESS){
RCLCPP_INFO(client->get_logger(),"两只乌龟相距%.2f米。",distance_future.get()->distance);
} else {
RCLCPP_INFO(client->get_logger(),"获取距离服务失败!");
}
// 5.释放资源。
rclcpp::shutdown();
return 0;
}
4.launch文件
该案例需要分别为服务端和客户端创建launch文件。
功能包cpp07_exercise的launch目录下，首先新建服务端launch文件exe02_server.launch.py，编辑文件，输入如下内容：
from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node
def generate_launch_description():
# 创建turtlesim_node节点
turtle = Node(package="turtlesim",executable="turtlesim_node")
# 创建测距服务端节点
server = Node(package="cpp07_exercise",executable="exe02_server")
return LaunchDescription([turtle,server])
然后新建客户端launch文件exe03_client.launch.py，编辑文件，输入如下内容：
from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node
from launch.actions import ExecuteProcess
def generate_launch_description():
# 设置目标点的坐标，以及目标点乌龟的名称
x = 8.54
y = 9.54
theta = 0.0
name = "t2"
# 生成新的乌龟
spawn = ExecuteProcess(
cmd=["ros2 service call /spawn turtlesim/srv/Spawn \"{'x': "
+ str(x) + ",'y': " + str(y) + ",'theta': " + str(theta) + ",'name': '" + name + "'}\""],
# output="both",
shell=True
)
# 创建客户端节点
client = Node(package="cpp07_exercise",
executable="exe03_client",
arguments=[str(x),str(y),str(theta)])
return LaunchDescription([spawn,client])
5.编辑配置文件
此处需要编辑base_interfaces_demo和cpp07_exercise两个功能包下的配置文件。
1.base_interfaces_demo下的CMakeLists.txt
鉴于功能包base_interfaces_demo的基础配置以及设置过了，所以只需要修改CMakeLists.txt中的rosidl_generate_interfaces 函数即可，修改后的内容如下：
rosidl_generate_interfaces(${PROJECT_NAME}
"msg/Student.msg"
"srv/AddInts.srv"
"srv/Distance.srv"
"action/Progress.action"
)
2.cpp07_exercise下的CMakeLists.txt
CMakeLists.txt 文件需要添加如下内容：
add_executable(exe02_server src/exe02_server.cpp)
ament_target_dependencies(
exe02_server
"rclcpp"
"turtlesim"
"base_interfaces_demo"
"geometry_msgs"
)
add_executable(exe03_client src/exe03_client.cpp)
ament_target_dependencies(
exe03_client
"rclcpp"
"turtlesim"
"base_interfaces_demo"
"geometry_msgs"
)
文件中 install 修改为如下内容：
install(TARGETS
exe01_pub_sub
exe02_server
exe03_client
DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})
6.编译
终端中进入当前工作空间，编译功能包：
colcon build --packages-select base_interfaces_demo cpp07_exercise
7.执行
当前工作空间下，启动两个终端。
终端1输入如下指令：
. install/setup.bash
ros2 launch cpp07_exercise exe02_server.launch.py
指令执行后，将生成turtlesim_node节点对应的窗口，并且会启动自定义的测距服务端。
终端2输入如下指令：
. install/setup.bash
ros2 launch cpp07_exercise exe03_client.launch.py
指令执行后，会生成一只新的乌龟，并且输出两只乌龟的直线距离，最终运行结果与演示案例类似。