ROS——服务通信-CFANZ编程社区

服务通信是ROS中一种及其常用的通信模式，服务通信是基于请求响应模式的，是一种应答机制，也即一个节点A向另一个节点B发送请求，B接收处理请求并产生响应返回给A，比如如下场景：

机器人在巡逻过程中，控制系统分析传感器数据发现可疑物体或人...此时需要拍摄照片留存。

在上述场景中，就用到了服务通信。

一个节点需要向相机节点发送拍照请求，相机节点处理请求，并返回处理结果。

与上述应用类似的，服务通信更适用于对实时性有要求，具有一定逻辑处理的应用场景

概念

以请求响应的方式实现不同节点之间数据交互的通信模式

作用

用于偶然、对时时性有要求，有一定逻辑处理需求的数据传输场景。

案例

实现两个数字的求和，客户端节点，运行会向服务器发送两个数字，服务器节点接收两个数字求和并将结果响应回客户端。

服务通信理论模型

服务通信较之于话题通信更简单些，理论模型如下图所示，该模型中涉及到三个角色：

ROS master管理者
Server服务端
Client客户端

ROS Master负责保管Server和Client注册的信息，并匹配话题相同的Server与Client，帮助Server与Client建立连接，连接建立后，Client发送请求信息，Server返回响应信息。

现实模型

0.Server注册

Server启动后，会通过RPC在ROS Master中注册自身信息，其中包含提供的服务的名称。ROS Master会将节点的注册信息加入到注册表中

1.Client注册

Client 启动后，也会通过RPC在 ROS Master 中注册自身信息，包含需要请求的服务的名称。ROS Master 会将节点的注册信息加入到注册表中。

2.ROS Master实现信息匹配

ROS Master会根据注册表中的信息匹配Server和Client，并通过RPC向Client发送Server的TCP地址

3.Client发送请求

Client 根据步骤2 响应的信息，使用 TCP 与 Server 建立网络连接，并发送请求数据。

4.Server发送响应

Server 接收、解析请求的数据，并产生响应结果返回给 Client。

服务通信自定义srv

需求：服务通信中，客户端提交两个整数至服务端，服务端求和并响应结果到客户端，请创建服务器和客户端通信的数据载体。

流程

srv文件内的可用数据类型与msg文件一致，且定义srv实现流程与自定义msg实现流程类似：

按照固定格式创建srv文件
编辑配置文件
编译生成中间文件

1、定义srv文件

服务通信中，数据分成两部分，请求与响应，在srv文件中请求和响应使用分割线，具体实现如下

功能包下新建目录srv，添加xxx.srv文件，内容：

2、编辑配置文件

package.xml中添加编译依赖与执行依赖

CMakeLists.txt编辑srv相关配置

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
    roscpp
    rospy
    std_msgs
    message_generation
)

add_service_files(
  FILES
  AddInts.srv
)

generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
)

注意: 官网没有在 catkin_package 中配置 message_runtime,经测试配置也可以

3.编译

编译后的中间文件查看:

C++ 需要调用的中间文件(.../工作空间/devel/include/包名/xxx.h)

Python 需要调用的中间文件(.../工作空间/devel/lib/python3/dist-packages/包名/srv)

后续调用相关 srv 时，是从这些中间文件调用的

服务通信自定义srv调用（C++实现）

需求：

编写服务通信，客户端提交两个整数至服务端，服务端求和并响应结果到客户端。

分析：

在模型实现中，ROS Master上不需要实现，而连接的建立也已经被封装了，需要关注的关键点有3个：

服务端
客户端
数据

流程：

编写服务函数实现
编写客户端实现
编辑配置文件
编译并执行

vscode配置

需要像之前自定义msg实现一样配置c_cpp_properies.json文件，如果以前配置好了，而且没有变更工作空间，可以忽略，如果需要配置，配置方式与之前相同

{
    "configurations": [
        {
            "browse": {
                "databaseFilename": "",
                "limitSymbolsToIncludedHeaders": true
            },
            "includePath": [
                "/opt/ros/noetic/include/**",
                "/usr/include/**",
                "/xxx/yyy工作空间/devel/include/**" //配置 head 文件的路径 
            ],
            "name": "ROS",
            "intelliSenseMode": "gcc-x64",
            "compilerPath": "/usr/bin/gcc",
            "cStandard": "c11",
            "cppStandard": "c++17"
        }
    ],
    "version": 4
}

1、服务端

2、客户端

3、配置CMakeLists文件

4、执行

流程：