matlab2015b的ros工具包,第1章 初识MATLAB-ROS工具箱——1.7 请求和提供服务

1.7 请求和提供服务

1.7.1 引言

ROS支持两种主要的通信机制：话题和服务。话题拥有发布器和订阅器，用于发送和接收消息(参阅使用发布器和订阅器交换数据)。另一方面，服务通过允许请求和应答通信实现紧耦合。服务终端发送请求到服务器，并等待响应。服务器根据请求里的数据构建响应消息并回传给终端。每个服务都有一个类型用于决定请求和响应消息的结构。服务还拥有ROS网络中独一无二的名称。 服务通信具有如下特征：

①服务请求用于一对一通信。单独的节点发起请求，也只有一个节点接收请求并发送回去相应。

②当服务请求执行的时候，服务终端和服务器紧密地联系在一起。当服务请求发送的时候必须要有服务器存在，一旦请求发送出去，服务终端将会阻塞直到接收到相应。 服务的概念阐述如下图：

图7.1

1.7.2 创建服务器

在查看服务的概念之前，在MATLAB中启动ROS节点管理器和ROS网络实例。“exampleHelperROSCreateSampleNetwork”将创建一些服务器以仿真真实的ROS网络。

rosinit

exampleHelperROSCreateSampleNetwork

Initializing ROS master on http://bat5136glnxa64.mathworks.com:11311/. Initializing global node /matlab_global_node_8332 with NodeURI http://bat5136glnxa64:40154/

在创建服务器之前，查看可用的服务类型：

rostype.getServiceList ans =

'adhoc_communication/BroadcastCMgrRobotUpdate'

'adhoc_communication/BroadcastString'

'adhoc_communication/ChangeMCMembership'

'adhoc_communication/GetGroupState'

'adhoc_communication/GetNeighbors'

'adhoc_communication/SendCMgrRobotUpdate'

'adhoc_communication/SendExpAuction'

'adhoc_communication/SendExpCluster'

'adhoc_communication/SendExpFrontier'

'adhoc_communication/SendMmControl'

'adhoc_communication/SendMmMapUpdate'

'adhoc_communication/SendMmPoint'

'adhoc_communication/SendMmRobotPosition'

'adhoc_communication/SendOccupancyGrid'

'adhoc_communication/SendQuaternion'

'adhoc_communication/SendString'

'adhoc_communication/SendTwist'

'adhoc_communication/ShutDown'

'app_manager/GetAppDetails'

'app_manager/GetInstallationState'

'app_manager/InstallApp'

'app_manager/ListApps'

'app_manager/StartApp'

'app_manager/StopApp'

'app_manager/UninstallApp'

'arbotix_msgs/Enable'

'arbotix_msgs/Relax'

假设你想要在创建一个简单的服务器，当你请求服务的时候显示“A service client is calling”。使用“rossvcserver”指令创建服务，指定服务的名称和服务消息的类型。同时定义回调函数“exampleHelperROSEmptyCallback”。服务器的回调函数有非常明确的签名。

testserver = rossvcserver(‘/test’, rostype.std_srvs_Empty, @exampleHelperROSEmptyCallback)

testserver =

ServiceServer with properties:

ServiceName: '/test'

ServiceType: 'std_srvs/Empty'

NewRequestFcn: @exampleHelperROSEmptyCallback

此时，当用户在ROS网络中罗列所有的服务，可以看到新创建的服务“/test”。

rosservice list

/add

/reply

/test

用户可以使用“rosservice info”查看有关服务的更多信息，全局节点也被列出，这是因为在该节点下，服务才是可用的，同时，用户还能够看到服务类型“itsstd_srvs/Empty”。

rosservice info /test

Node: /matlab_global_node_8332

URI: rosrpc://bat5136glnxa64:46049/

Type: std_srvs/Empty

Args:

1.7.3 创建服务终端

使用服务终端从ROS服务器获得请求信息，使用“rossvcclient”指令创建服务器，该指令需要服务作为参数。 为上一节创建的服务创建服务终端：

testclient = rossvcclient(‘/test’)

testclient =

ServiceClient with properties:

ServiceName: '/test'

ServiceType: 'std_srvs/Empty'

为服务创建一个空的请求消息，使用“rosmessage”函数并传递服务终端作为第一个参数，这会创建服务请求函数，拥有由服务指定的消息类型。

testreq = rosmessage(testclient)

testreq =

ROS EmptyRequest message with properties:

MessageType: 'std_srvs/EmptyRequest'

当想要从服务器获得相应，使用“call”函数请求参数服务器并返回响应。用户之前创建的服务器将会返回一个空的效应。此外，还会调用“exampleHelperROSEmptyCallback”显示字符串“A service client is calling”。用户还可以定义“Timeout”参数，该参数指示服务器应该等待响应的时间。

testresp = call(testclient,testreq,’Timeout’,3);

A service client is calling

用户能够看到回调函数输出的字符串。

1.7.4 创建服务做加法运算

目前为止，服务器没有做任何有意义的工作，但是用户现在可以使用服务完成计算或者数据处理，创建服务完成两个整数的加法运算。

已经存在服务类型“roscpp_tutorials/TwoInts”能够完成该任务。用户可以使用“rosmsg show”查看请求和相应消息的结构，请求包含两个整型数A和B，相应包含他们的和Sum。

rosmsg show roscpp_tutorials/TwoIntsRequest

int64 A

int64 B

rosmsg show roscpp_tutorials/TwoIntsResponse

int64 Sum

创建一个带有这种消息类型的服务器，以及一个回调函数执行加法运算。为方便用户，“exampleHelperROSSumCallback”函数已经实现了加法计算，指定该函数作为回调函数。

sumserver = rossvcserver(‘/sum’, rostype.roscpp_tutorials_TwoInts, @exampleHelperROSSumCallback) sumserver =

ServiceServer with properties:

ServiceName: '/sum'

ServiceType: 'roscpp_tutorials/TwoInts'

NewRequestFcn: @exampleHelperROSSumCallback

为了调用服务器，用户需要创建一个服务终端，注意，服务终端可以在ROS网络中的任何地方创建。结合本例需要，我们将在MATLAB中为“/sum”服务创建终端。

sumclient = rossvcclient(‘/sum’) sumclient =

ServiceClient with properties:

ServiceName: '/sum'

ServiceType: 'roscpp_tutorials/TwoInts'

创建请求消息，用户可以定义两个整型变量A和B，这两个数在调用“call”指令是将用于做加法运算。 sumreq = rosmessage(sumclient); sumreq.A = 2; sumreq.B = 1 sumreq =

ROS TwoIntsRequest message with properties:

MessageType: 'roscpp_tutorials/TwoIntsRequest'

A: 2

B: 1

执行的结果是两个数的和为3，为了调用服务，使用如下的代码。服务响应消息包含了“Sum”属性，存储A和B的加法结果。

sumresp = call(sumclient,sumreq,’Timeout’,3)

sumresp =

ROS TwoIntsResponse message with properties:

MessageType: 'roscpp_tutorials/TwoIntsResponse'

Sum: 3

1.7.5 关闭ROS网络

从ROS网络中移除示例节点、发布器、订阅器： exampleHelperROSShutDownSampleNetwork

关闭ROS主控节点并删除全局节点：

rosshutdown

Shutting down global node /matlab_global_node_8332 with NodeURI http://bat5136glnxa64:40154/

Shutting down ROS master on http://bat5136glnxa64.mathworks.com:11311/.

1.7.6 下一步

1.8访问ROS参数服务器。(下回分解)

转自公众号：

Robot404