【实践项目】 自定义服务消息Service（数学运算）

一、案例整体说明1. 功能需求实现一套 ROS 服务通信客户端发送两个数字 一个运算符 - * / %服务端接收数据并计算返回结果自定义服务消息约定请求 / 响应的数据格式2. 技术架构自定义服务消息包custom_server服务端节点接收请求→计算→返回结果客户端节点发送请求→接收结果→打印二、环境准备已创建 ROS 工作空间例如catkin_ws/src已安装 ROSNoetic/Melodic终端已配置 ROS 环境三、步骤 1创建自定义服务消息包1. 进入工作空间 src 目录cd ~/ros_workspace/src2. 创建功能包必须带指定依赖catkin_create_pkg custom_server roscpp rospy rosmsg std_msgs message_generation message_runtime包名custom_server规范业务名_srvs四、步骤 2定义自定义服务消息.srv 文件1. 创建 srv 目录cd ~/ros_workspace/src/custom_server mkdir srv2. 创建服务消息文件在srv目录下新建Arithmetic_Operations.srvtouch srv/Arithmetic_Operations.srv3. 编辑消息内容核心格式打开文件写入float64 A float64 B string option --- float64 result---上方请求数据客户端→服务端---下方响应数据服务端→客户端五、步骤 3配置编译文件package.xml CMakeLists.txt1. 配置 package.xml打开文件添加 / 确保存在以下配置build_dependmessage_generation/build_depend exec_dependmessage_runtime/exec_depend2. 配置 CMakeLists.txt关键1find_package 添加 message_generationfind_package(catkin REQUIRED COMPONENTS message_generation roscpp rosmsg rospy std_msgs )2声明服务消息文件add_service_files( FILES Arithmetic_Operations.srv )3配置消息依赖generate_messages( DEPENDENCIES std_msgs )4catkin 依赖声明catkin_package( CATKIN_DEPENDS message_runtime roscpp rospy std_msgs )六、步骤 4编译 验证自定义消息1. 编译工作空间cd ~/ros_workspace catkin_make2. 验证消息是否生成成功source devel/setup.bash rossrv show custom_server/Arithmetic_Operations✅ 输出如下则成功float64 A float64 B string option --- float64 result七、步骤 5编写服务端节点ros_server_option.cpp1. 创建源码文件cd ~/ros_workspace/src/custom_server mkdir src touch src/ros_server_option.cpp2. 写入完整代码#include iostream #include string #include ros/ros.h #include custom_server/Arithmetic_Operations.h #include locale using namespace std; // 服务回调函数处理运算逻辑 bool callBack(custom_server::Arithmetic_Operations::Request request, custom_server::Arithmetic_Operations::Response response) { string op request.option; double A request.A; double B request.B; // 加减乘除取模运算 if(op ){ response.result A B; } else if(op -){ response.result A - B; } else if(op *){ response.result A * B; } else if(op /){ if(B 0){ ROS_ERROR(错误除数不能为0); response.result 0; }else{ response.result A / B; } } else if(op %){ response.result (int)A % (int)B; } else{ ROS_ERROR(不支持的运算符); response.result 0; } // 打印日志 ROS_INFO(请求A%.2f, B%.2f, 运算符%s, A, B, op.c_str()); ROS_INFO(响应计算结果%.2f, response.result); return true; } int main(int argc,char *argv[]){ setlocale(LC_ALL, ); // 解决中文乱码 ros::init(argc, argv, math_server); // 节点名 ros::NodeHandle nh; // 创建服务服务名 num_service_o ros::ServiceServer server nh.advertiseService(num_service_o, callBack); ROS_INFO(数学运算服务已启动等待客户端请求...); ros::spin(); // 持续监听 return 0; }八、步骤 6编写客户端节点ros_client_option.cpp1. 创建文件touch src/ros_client_option.cpp2. 写入完整代码#include iostream #include ros/ros.h #include custom_server/Arithmetic_Operations.h #include locale using namespace std; int main(int argc,char *argv[]){ setlocale(LC_ALL, ); ros::init(argc, argv, math_client); // 参数校验必须输入 数字A 数字B 运算符 if (argc ! 4){ ROS_INFO(使用格式rosrun custom_server ros_client_option A B 运算符); ROS_INFO(示例rosrun custom_server ros_client_option 10 20 ); return 1; } ros::NodeHandle nh; // 创建客户端连接服务名 num_service_o ros::ServiceClient client nh.serviceClientcustom_server::Arithmetic_Operations(num_service_o); // 组装请求数据 custom_server::Arithmetic_Operations srv; srv.request.A atof(argv[1]); srv.request.B atof(argv[2]); srv.request.option argv[3]; // 发送请求并等待响应 if(client.call(srv)){ ROS_INFO(✅ 计算成功结果%.2f, srv.response.result); }else{ ROS_ERROR(❌ 服务调用失败); return 1; } return 0; }九、步骤 7CMakeLists.txt 配置可执行文件在CMakeLists.txt末尾添加# 生成服务端可执行文件 add_executable(ros_server_option src/ros_server_option.cpp) # 生成客户端可执行文件 add_executable(ros_client_option src/ros_client_option.cpp) add_dependencies(ros_server_option ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} add_dependencies(ros_client_option ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${catkin_EXPORTED_TARGETS}) target_link_libraries(ros_server_option ${catkin_LIBRARIES}) ${catkin_EXPORTED_TARGETS}) target_link_libraries(ros_client_option ${catkin_LIBRARIES})十、步骤 8最终编译cd ~/ros_workspace catkin_make source devel/setup.bash十一、步骤 9运行测试1. 终端 1启动 ROS 核心roscore2. 终端 2启动服务端source devel/setup.bash rosrun custom_server ros_server_option3. 终端 3启动客户端测试运算source devel/setup.bash # 加法 rosrun custom_server ros_client_option 10 20 # 减法 rosrun custom_server ros_client_option 10 20 - # 乘法 rosrun custom_server ros_client_option 10 20 * # 除法 rosrun custom_server ros_client_option 10 20 / # 取模 rosrun custom_server ros_client_option 10 20 %十二、运行结果服务端输出请求A10.00, B20.00, 运算符 响应计算结果30.00客户端输出✅ 计算成功结果30.00十三、完整流程总结创建包→ 2.建 srv 目录 写消息→ 3.配置编译文件→ 4.编译验证消息写服务端→ 6.写客户端→ 7.配置 CMake→ 8.编译运行总结自定义服务消息核心是.srv文件用---分隔请求与响应必须正确配置CMakeLists.txt才能生成消息头文件服务端通过advertiseService注册服务客户端通过call发送请求本案例完整支持 - * / %五种运算带异常处理