【ros-humble】2.自定义通讯接口发布者python，qt使用（话题）

本节内容目的是练习：

工作空间

创建新的工作空间topic_practice_ws，创建src文件夹并创建功能包

bash 复制代码

ros2 pkg create status_interfaces --dependencies builtin_interfaces rosidl_default_generators --license Apache-2.0

builtin_interfaces这个依赖有时间戳，rosidl_default_generators 是 ROS 2 接口定义（IDL）的默认代码生成器，这个依赖可以将自定义的消息和文件转化为C++和python的源码。创建msg文件夹，目录留下CMakeLists.txt LICENSE msg package.xml，其他删除。

自定义通讯接口

创建消息接口文件*.msg

在msg文件夹下新建SystemStatus.msg文件（消息类型名会变为SystemStatus），编写以下内容，如果是system_status.msg ，消息类型还是SystemStatus（驼峰命名法）

创建的消息接口文件路径#include "<pkg_name>/msg/system_status.hpp"hpp保持原名

bash 复制代码

builtin_interfaces/Time stamp #时间戳
string host_name #主机名称
float32 cpu_percent #cpu使用率
float32 memory_percent #内存使用率
float32 memory_total #内存总大小
float32 memory_available #内存总大小
float64 net_sent #网络发送数据总量 MB
float64 net_recv #网络数据接收总量 MB

第一行的写法使用的数据类型来着builtin_interfaces ，其中msg，不要（编写规则）

bash 复制代码

ros2 interface list | grep Time #查看
输出内容有
builtin_interfaces/msg/Time

修改package.xml文件

有添加一下内容即可

在 ROS 2 的 package.xml 和 CMakeLists.txt 中添加这些依赖项，主要是为了 正确生成和使用自定义接口（消息/服务/动作）。

<member_of_group>rosidl_interface_packages</member_of_group>作用

将该包声明为 rosidl_default_generators 组的成员，表示它 依赖 ROS 2 默认的接口代码生成工具链。
通常用于 自定义接口包 （如定义 .msg、.srv 或 .action 文件的包）。

XML 复制代码

   <member_of_group>rosidl_interface_packages</member_of_group>
  <depend>builtin_interfaces</depend>
  <depend>rosidl_default_generators</depend>

修改CMakeList.txt文件

添加以下内容，添加后编译会自动生成消息接口，类型名称为${PROJECT_NAME}

bash 复制代码

# 将消息接口定义文件转化为库或者头文件
rosidl_generate_interfaces(${PROJECT_NAME}
  "msg/SystemStatus.msg"
  DEPENDENCIES builtin_interfaces
)

编译查看

在工作空间目录下

bash 复制代码

colcon build
source install/setup.bash
ros2 interface show status_interfaces/msg/SystemStatus

编译发布者Python写法

create_publisher的参数说明

python 复制代码

def create_publisher(
    msg_type,          # 消息类型
    topic_name,        # 话题名称
    qos_profile,       # QoS 配置（队列长度或完整的 QoSProfile 对象）
    *,                 # 关键字参数分隔符
    callback_group=None # 回调组（可选）
)

python 复制代码

import rclpy
from status_interfaces.msg import SystemStatus
from rclpy.node import Node
# 获取系统信息库
import psutil
import platform

class SysStatusPub(Node):
    def __init__(self, node_name):
        super.__init__(node_name) #调用父类函数
        self._status_publisher = self.create_publisher(SystemStatus,'sys_status',10)
        self._timer = self.create_timer(1.0,self.timer_callback)
    def timer_callback(self):
        cpu_percent = psutil.cpu_percent()
        memory_info = psutil.virtual_memory()
        net_io_counters = psutil.net_io_counters()

        msg = SystemStatus()
        msg.stamp = self.get_clock().now().to_msg()
        msg.host_name = platform.node()
        msg.cpu_percent = cpu_percent
        msg.memory_percent = memory_info.percent
        msg.memory_total = memory_info.total/1024/1024 #字节转MB
        msg.memory_available = memory_info.available/1024/1024
        msg.net_sent = net_io_counters.bytes_sent/1024/1024
        msg.net_recv = net_io_counters.bytes_recv/1024/1024

        self.get_logger().info(f'{str(msg)}') #打印输出信息
        self._status_publisher.publish(msg)    #发布

def main():
    rclpy.init()
    node = SysStatusPub('sys_status_pub')
    rclpy.spin(node)
    rclpy.shutdown()

修改setup.py文件

python 复制代码

    entry_points={
        'console_scripts': [
            'sys_status_pub = status_publisher.sys_status_pub:main'#按照功能包文件main指定
        ],

查看结果

工作空间下colcon build，source install/setup.bash， ros2 run <工作包> <node_name>

新开终端，并进行source ，在运行ros2 topic echo /sys_status

Qt显示部分

工作空间的src下在创建新的功能包

bash 复制代码

ros2 pkg create status_display --dependencies rclcpp status_interfaces --license Apache-2.0

测试qt

在工作包的src下创建hello_qt.cpp文件，并编写以下内容（测试内容）

修改CMakeLists.txt文件

bash 复制代码

find_package(Qt5 REQUIRED COMPONENTS Widgets) #qt5的组件

add_executable(hello_qt src/hello_qt.cpp)
target_link_libraries(hello_qt Qt5::Widgets) #qt5非ros的库

#末尾添加
install(TARGETS hello_qt
DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}
)

尝试编译运行会看到一个小框

正文

在工作包的src下创建sys_status_display.cpp文件，并编写以下内容

cpp 复制代码

#include <QApplication>
#include <QLabel>
#include <QString>
#include <rclcpp/rclcpp.hpp>
#include <status_interfaces/msg/system_status.hpp>
using SystemStatus = status_interfaces::msg::SystemStatus; // 代替使用

class SysStatusDisplay : public rclcpp::Node
{
public:
    SysStatusDisplay(const std::string &string) : Node(string)
    {
        _label = new QLabel();
        _subscriptions = this->create_subscription<SystemStatus>("sys_status", 10,
                                                                 [&](const SystemStatus::SharedPtr msg) -> void
                                                                 {
                                                                     _label->setText(get_qstr_from_msg(msg));
                                                                 }); // lambda
        _label->setText(get_qstr_from_msg(std::make_shared<SystemStatus>()));
        _label->show();
    }
    ~SysStatusDisplay();
    QString get_qstr_from_msg(const SystemStatus::SharedPtr msg)
    {
        std::stringstream show_str;
        show_str << "=============status_display==============\n"
                 << "时间:\t" << msg->stamp.sec << "\t\n"
                 << "主机名称:\t" << msg->host_name << "\t\n"
                 << "cpu使用率:\t" << msg->cpu_percent << "\t\n"
                 << "内存总大小:\t" << msg->memory_total << "\t\n"
                 << "内存使用率:\t" << msg->memory_percent << "\t\n"
                 << "剩余有效内存:\t" << msg->memory_available << "\t\n"
                 << "网络发送:\t" << msg->net_sent << "\t\n"
                 << "网络接收:\t" << msg->net_recv << "\t\n"
                 << "=============status_display==============\n";
        return QString::fromStdString(show_str.str());
    }
private:
    rclcpp::Subscription<SystemStatus>::SharedPtr _subscriptions;
    QLabel *_label;
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    rclcpp::init(argc, argv);
    auto node = std::make_shared<SysStatusDisplay>("sys_status_display");
    QApplication app(argc, argv);
    std::thread spin_thread([&]() -> void
                            { rclcpp::spin(node); });
    spin_thread.detach();
    app.exec();
    return 0;
}

匿名函数

python使用

python 复制代码

lambda: self.get_logger().info("Timer triggered!")

C++使用

cpp 复制代码

#include <algorithm> //有时候不用
auto a = [&](<params>) -> int {return 0;};

修改CMakeLists.txt文件

cpp 复制代码

add_executable(sys_status_display src/sys_status_display.cpp)
target_link_libraries(sys_status_display Qt5::Widgets)
ament_target_dependencies(sys_status_display rclcpp status_interfaces)

install(TARGETS sys_status_display
DESTINATION lib/${PROJECT_NAME}
)

运行，先运行发布者在运行qt显示

高级开发参考https://www.bilibili.com/video/BV18z4y1V7sX/