【古月居《ros入门21讲》学习笔记】08_发布者Publisher的编程实现

目录

说明：

1. 话题模型

图示

说明

2. 实现过程（C++）

创建功能包

创建发布者代码（C++）

配置发布者代码编译规则

编译并运行

编译

运行

3. 实现过程（Python）

创建发布者代码（Python版本）

运行velocity_publisher.py文件

运行效果

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说明：

1. 本系列学习笔记基于B站：古月居《ROS入门21讲》课程，且使用的Ubuntu与ROS系统版本与课程完全一致；

虚拟机版本	Linux系统版本	ROS系统版本
VMware WorkStation Pro 16	Ubuntu18.04	Melodic

2. 课程中的所有示例代码均已跑通，且对Pyhon版本的代码也都做了运行验证，并附带验证过程（错误均已修正）；

3. 本节是整个笔记的第8节，对应视频课程的第10节，请自行对应学习；

4. 整个系列笔记基本已经完结，但部分章节仍需润色修改 ，后面会陆续发布，请大家持续关注，      创作不易，感谢支持！

1. 话题模型

图示

说明

ROS Master：管理所有节点

主要节点：

Publisher（Turtle Velocity）： 消息的发布者，后面会通过程序（c++，py）实现发布者发布一个速度消息数据；

Message（geometry_msgs::Twist）： 发布者发布的消息数据，Twist会分为线速度和角速度；

Topic（/turtle1/cmd_vel）： 消息传输管道，将发布者发布的消息数据传输给订阅者，

让Subscriber（turtlesim）订阅者得到这个消息数据；

Subscriber（turtlesim）： 消息的订阅者（海龟仿真器），Subscriber（turtlesim）接收到通过

Topic（/turtle1/cmd_vel）传输来的消息数据Message（geometry_msgs::Twist），

控制海龟的运动。

2. 实现过程（C++）

创建功能包

cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg learning_topic roscpp rospy std_msgs geometry_msgs turtlesim

创建发布者代码（C++）

cd ~/catkin_ws/src/learning_topic/src   
touch velocity_publisher.cpp

• 初始化ROS节点；

• 向ROS Master注册节点信息，包括发布消息的话题名，话题中的消息类型；

• 创建消息数据；

• 按照一定频率循环发布消息，

/*** 该例程将发布turtle1/cmd_vel话题，消息类型geometry_msgs::Twist*/#include <ros/ros.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>
​
int main(int argc, char **argv)
{// ROS节点初始化ros::init(argc, argv, "velocity_publisher");
​// 创建节点句柄ros::NodeHandle n;
​// 定义一个名为turtle_vel_pub的发布者，发布的消息类型为geometry_msgs::Twist，订阅名为/turtle1/cmd_vel的话题，// 队列长度10ros::Publisher turtle_vel_pub = n.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle1/cmd_vel", 10);
​// 设置循环的频率ros::Rate loop_rate(10);
​int count = 0;while (ros::ok()){// 初始化geometry_msgs::Twist类型的消息geometry_msgs::Twist vel_msg;vel_msg.linear.x = 0.5;vel_msg.angular.z = 0.2;
​// 发布消息turtle_vel_pub.publish(vel_msg);ROS_INFO("Publsh turtle velocity command[%0.2f m/s, %0.2f rad/s]", vel_msg.linear.x, vel_msg.angular.z);
​// 按照循环频率延时loop_rate.sleep();}
​return 0;
}
​

• 切换工作路径到~/catkin_ws/src/learning_topic/src目录下；

• 创建代码文件velocity_publisher.cpp；

• 复制代码到文件中并保存

配置发布者代码编译规则

将下面两行代码复制到CMakeLists.txt文件中，

add_executable(velocity_publisher src/velocity_publisher.cpp) 
target_link_libraries(velocity_publisher ${catkin_LIBRARIES})

上面两行代码的作用：

add_executable： 将src/velocity_publisher.cpp代码文件编译成velocity_publisher可执行文件；

target_link_libraries：把编译生成的可执行文件velocity_publisher跟ROS相关的一些库做连接的，比如调用的C++的接口。

代码要复制到CMakeLists.txt文件中的位置如下：

编译并运行

编译

cd ~/catkin_ws
catkin_make
source devel/setup.bash

• 先把工作路径切换到catkin_ws工作空间目录下；

• 在catkin_ws工作空间目录下catkin_make编译代码文件；

• source devel/setup.bash 设置环境变量（此步骤很重要，不设置找不到工作空间下功能包的路径）；

如果不想每次运行程序时都要执行setup.bash文件或怕忘记此步骤，可以把source devel/setup.bash添加到 .bashrc文件中，

.bashrc文件是一个隐藏文件，回到home目录下，ctrl + h，会显示所有的隐藏文件，

注意修改路径，修改路径后具体添加的内容：source /home/自己的用户名/catkin_ws/devel/setup.bash，

添加位置在 .bashrc文件最下面，添加后记得保存，再ctrl + h，恢复隐藏文件，最后要重新启动终端，修改才能生效。

运行

roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun learning_topic velocity_publisher

经过上述对.bashrc文件的修改，我们可以在任意的路径下运行我们编译出来的结果文件：过程如下：

• 打开任意终端输入：roscore；

• 运行海龟仿真器，再打开一个新终端输入：rosrun turtlesim turtlesim_node；

• 运行我们编译好的可执行文件，再打开一个新终端输入：rosrun learning_topic velocity_publisher，

这个程序会发布速度指令（包括线速度0.5m/s 和 角速度0.2m/s），使海龟按圆周运动转起来。

我们上面运行的可执行文件的位置在 home/catkin_ws/devel/lib/learning_topic 目录下

3. 实现过程（Python）

创建发布者代码（Python版本）

cd ~/catkin_ws/src/learning_topic
mkdir scripts
cd ~/catkin_ws/src/learning_topic/scripts
touch velocity_publisher.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# 该例程将发布turtle1/cmd_vel话题，消息类型geometry_msgs::Twistimport rospy
from geometry_msgs.msg import Twistdef velocity_publisher():# ROS节点初始化rospy.init_node('velocity_publisher', anonymous=True)# 创建一个Publisher，发布名为/turtle1/cmd_vel的topic，消息类型为geometry_msgs::Twist，队列长度10turtle_vel_pub = rospy.Publisher('/turtle1/cmd_vel', Twist, queue_size=10)#设置循环的频率rate = rospy.Rate(10) while not rospy.is_shutdown():# 初始化geometry_msgs::Twist类型的消息vel_msg = Twist()vel_msg.linear.x = 0.5vel_msg.angular.z = 0.2# 发布消息turtle_vel_pub.publish(vel_msg)rospy.loginfo("Publsh turtle velocity command[%0.2f m/s, %0.2f rad/s]", vel_msg.linear.x, vel_msg.angular.z)# 按照循环频率延时rate.sleep()if __name__ == '__main__':try:velocity_publisher()except rospy.ROSInterruptException:pass

 
​

• 先把工作路径切换到~/catkin_ws/src/learning_topic目录下；

• 创建放置Python代码版本发布者的代码文件的文件夹scripts；

• 进入scripts文件夹下并创建velocity_publisher.py文件；

• 双击打开velocity_publisher.py文件，复制代码到里面并保存

注意：在ROS中运行python文件，要使其有作为程序文件执行的权限，

点击velocity_publisher.py文件，右键，属性，权限，勾选（允许作为程序文件执行），

python文件不需要编译，直接运行即可。

运行velocity_publisher.py文件

roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun learning_topic velocity_publisher.py

运行流程和上面c++一样， 只不过把第三步的命令velocity_publisher文件名加上.py后缀

（rosrun learning_topic velocity_publisher.py）

运行效果

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