ros笔记02--从零体验ros2中的服务通信方式

介绍
创建步骤
注意事项
说明

介绍

在ROS 2中，服务指的是远程过程调用，client调用server，server节点收到数据后计算出结果并返回给client.

服务通常期望能快速返回，因此不应当用于处理长时间的任务; 若有长时间的任务可以考虑使用 ros2 中的行为 act.

在ros2中，服务的请求和响应结构通常被定义到一个 .srv 的文件中。本文基于python案例，从零开始创建一个计算 a + b 的服务。

创建步骤

新建 dev_ws 并初始化依赖信息

bash 复制代码

$ mkdir -p dev_ws/src
$ cd dev_ws
$ rosdep install -i --from-path src --rosdistro jazzy -y
输出： #All required rosdeps installed successfully

创建 interfaces, 新增 AddTwoInts.srv

2.1 创建 pkg 并新增 srv/AddTwoInts.srv

bash 复制代码

$ cd dev_ws/src
$ ros2 pkg create --build-type ament_cmake --license Apache-2.0 example_interfaces
cd dev_ws/src/example_interfaces
$ mkdir srv
$ vim srv/AddTwoInts.srv
int64 a
int64 b
---
int64 sum

2.2 在CMakeLists中新增依赖

bash 复制代码

$ cd dev_ws/src/example_interfaces
$ vim CMakeLists.txt
# 新增如下内容
find_package(rosidl_default_generators REQUIRED)
rosidl_generate_interfaces(${PROJECT_NAME}
  "srv/AddTwoInts.srv"
 )

2.3 在package.xml下新增如下内容

yaml 复制代码

<buildtool_depend>rosidl_default_generators</buildtool_depend>
<exec_depend>rosidl_default_runtime</exec_depend>
<member_of_group>rosidl_interface_packages</member_of_group>

创建service包

在 src目录创建包

bash 复制代码

$ cd dev_ws/src
$ ros2 pkg create --build-type ament_python --license Apache-2.0 py_srvcli --dependencies rclpy example_interfaces

3.1 新增 service_member_function.py

vim py_srvcli/py_srvcli/service_member_function.py

py 复制代码

from example_interfaces.srv import AddTwoInts

import rclpy
from rclpy.node import Node


class MinimalService(Node):

    def __init__(self):
        super().__init__('minimal_service')
        self.srv = self.create_service(AddTwoInts, 'add_two_ints', self.add_two_ints_callback)

    def add_two_ints_callback(self, request, response):
        response.sum = request.a + request.b
        self.get_logger().info('Incoming request\na: %d b: %d' % (request.a, request.b))

        return response


def main():
    rclpy.init()

    minimal_service = MinimalService()

    rclpy.spin(minimal_service)

    rclpy.shutdown()


if __name__ == '__main__':
    main()

3.2 新增 client_member_function.py

vim py_srvcli/py_srvcli/client_member_function.py

py 复制代码

import sys

from example_interfaces.srv import AddTwoInts
import rclpy
from rclpy.node import Node


class MinimalClientAsync(Node):

    def __init__(self):
        super().__init__('minimal_client_async')
        self.cli = self.create_client(AddTwoInts, 'add_two_ints')
        while not self.cli.wait_for_service(timeout_sec=1.0):
            self.get_logger().info('service not available, waiting again...')
        self.req = AddTwoInts.Request()

    def send_request(self, a, b):
        self.req.a = a
        self.req.b = b
        return self.cli.call_async(self.req)


def main():
    rclpy.init()

    minimal_client = MinimalClientAsync()
    future = minimal_client.send_request(int(sys.argv[1]), int(sys.argv[2]))
    rclpy.spin_until_future_complete(minimal_client, future)
    response = future.result()
    minimal_client.get_logger().info(
        'Result of add_two_ints: for %d + %d = %d' %
        (int(sys.argv[1]), int(sys.argv[2]), response.sum))

    minimal_client.destroy_node()
    rclpy.shutdown()


if __name__ == '__main__':
    main()

3.3 在 setup.py的console_scripts 新增如下内容

py 复制代码

  'service = py_srvcli.service_member_function:main',
  'client = py_srvcli.client_member_function:main',

编译运行

bash 复制代码

$ cd dev_ws
$ colcon build
# 输出
...
This may be promoted to an error in a future release of colcon-override-check.
Starting >>> example_interfaces
Finished <<< example_interfaces [4.11s]                     
Starting >>> py_srvcli
Finished <<< py_srvcli [1.01s]          

Summary: 2 packages finished [5.21s]
$ source install/setup.bash
$ ros2 run py_srvcli service
$ ros2 run py_srvcli client 2 3

输出结果如下，service收到 2 和 3， client得到结果 5

注意事项

安装ros2的python版本最好和编译使用使用的python版本一致，否则会出现类似 Assertion `PyUnicode_IS_READY(name_attr)' failed. 的错误

bash 复制代码

笔者安装ros2的时候使用的python3.12 ， 最初系统conda中python为3.10， 编译成功后运行client报错

$ ros2 run py_srvcli client 2 3
python3: /home/xg/files/code/gitee/learn-ros/dev_ws/build/example_interfaces/rosidl_generator_py/example_interfaces/srv/_add_two_ints_s.c:34: example_interfaces__srv__add_two_ints__request__convert_from_py: Assertion `PyUnicode_IS_READY(name_attr)' failed.
[ros2run]: Aborted

经过多次测试发现是由于编译的时候python版本和和安装时候不一致导致的，重新使用conda准备python3.12后恢复正常

说明

软件系统:

ubuntu24.04 Desktop

ros2 jazzy

python 3.12.4(conda)

参考文档:
Writing a simple service and client (Python)
Concepts/Basic/About-Services.html
理解 ROS2 服务