第2章 ROS通信机制——常用命令与通信机制比较

2.4 常用命令

机器人系统中启动的节点少则几个，多则十几个、几十个，不同的节点名称各异，通信时使用话题、服务、消息、参数等等都各不相同，一个显而易见的问题是: 当需要自定义节点和其他某个已经存在的节点通信时，如何获取对方的话题、以及消息载体的格式呢？

在 ROS 同提供了一些实用的命令行工具，可以用于获取不同节点的各类信息，常用的命令如下：

rosnode : 操作节点
rostopic : 操作话题
rosservice : 操作服务
rosmsg : 操作msg消息
rossrv: 操作srv消息
rosparam : 操作参数

作用

和之前介绍的文件系统操作命令比较，文件操作命令是静态的，操作的是磁盘上的文件，而上述命令是动态的，在ROS程序启动后，可以动态的获取运行中的节点或参数的相关信息。

2.4.1 rosnode

rosnode 是用于获取节点信息的命令

rosnode ping    测试到节点的连接状态
rosnode list    列出活动节点
rosnode info    打印节点信息
rosnode machine    列出指定设备上节点
rosnode kill    杀死某个节点
rosnode cleanup    清除不可连接的节(启动乌龟节点，然后 ctrl + c 关闭，该节点并没被彻底清除，可以使用cleanup清除节点)

2.4.2 rostopic

rostopic包含rostopic命令行工具，用于显示有关ROS 主题的调试信息，包括发布者，订阅者，发布频率和ROS消息。它还包含一个实验性Python库，用于动态获取有关主题的信息并与之交互。

rostopic bw     显示主题使用的带宽
rostopic delay  显示带有 header 的主题延迟
rostopic echo   打印消息到屏幕
rostopic find   根据类型查找主题
rostopic hz     显示主题的发布频率
rostopic info   显示主题相关信息
rostopic list   显示所有活动状态下的主题
rostopic pub    将数据发布到主题
rostopic type   打印主题类型

rostopic list(-v)

直接调用即可，控制台将打印当前运行状态下的主题名称

rostopic list -v : 获取话题详情(比如列出：发布者和订阅者个数…)

rostopic pub

可以直接调用命令向订阅者发布消息为roboware 自动生成的发布/订阅模型案例中的订阅者发布一条字符串

1 2	rostopic pub /主题名称消息类型消息内容 rostopic pub /chatter std_msgs gagaxixi

为小乌龟案例的订阅者发布一条运动信息

rostopic pub /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist
 "linear:
  x: 1.0
  y: 0.0
  z: 0.0
 angular:
  x: 0.0
  y: 0.0
  z: 2.0"
 //只发布一次运动信息
rostopic pub -r 10 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist
 "linear:
  x: 1.0
  y: 0.0
  z: 0.0
 angular:
  x: 0.0
  y: 0.0
  z: 2.0"
 // 以 10HZ 的频率循环发送运动信息

2.4.3 rosmsg

rosmsg是用于显示有关 ROS消息类型的信息的命令行工具。

rosmsg show    显示消息描述
rosmsg info    显示消息信息
rosmsg list    列出所有消息
rosmsg md5     显示 md5 加密后的消息
rosmsg package     显示某个功能包下的所有消息
rosmsg packages    列出包含消息的功能包

rosmsg package

列出某个包下的所有msg

1 2	//rosmsg package 包名 rosmsg package turtlesim

rosmsg show

显示消息描述

1 2	//rosmsg show 消息名称 rosmsg show turtlesim/Pose

2.4.4 rosservice

rosservice包含用于列出和查询ROSServices的rosservice命令行工具。

调用部分服务时，如果对相关工作空间没有配置 path，需要进入工作空间调用 source ./devel/ setup.bash

rosservice args    打印服务参数
rosservice call    使用提供的参数调用服务
rosservice find    按照服务类型查找服务
rosservice info    打印有关服务的信息
rosservice list    列出所有活动的服务
rosservice type    打印服务类型
rosservice uri     打印服务的 ROSRPC uri

rosservice args

1 2	// rosservice args 服务 rosservice args /spawn

rosservice call

调用服务为小乌龟的案例生成一只新的乌龟

rosservice call /spawn "x: 1.0
y: 2.0
theta: 0.0
name: 'xxx'"
//生成一只叫 xxx 的乌龟

2.4.5 rossrv

rossrv是用于显示有关ROS服务类型的信息的命令行工具，与 rosmsg 使用语法高度雷同。

rossrv show    显示服务消息详情
rossrv info    显示服务消息相关信息
rossrv list    列出所有服务信息
rossrv md5    显示 md5 加密后的服务消息
rossrv package    显示某个包下所有服务消息
rossrv packages    显示包含服务消息的所有包

2.4.6 rosparam

rosparam包含rosparam命令行工具，用于使用YAML编码文件在参数服务器上获取和设置ROS参数。

rosparam set    设置参数
rosparam get    获取参数
rosparam load    从外部文件加载参数
rosparam dump    将参数写出到外部文件
rosparam delete    删除参数
rosparam list    列出所有参数

rosparam set

设置参数

1 2	//rosparam set 参数名参数 rosparam set name huluwa

rosparam get

获取参数

1 2	//rosparam get 参数名 rosparam get name

rosparam delete

删除参数

1 2	//rosparam delete 参数名 rosparam delete name

rosparam load(先准备 yaml 文件)

从外部文件加载参数

1	rosparam load xxx.yaml

rosparam dump

将参数写出到外部文件

1	rosparam dump yyy.yaml

2.5 通信机制比较

三种通信机制中，参数服务器是一种数据共享机制，可以在不同的节点之间共享数据，话题通信与服务通信是在不同的节点之间传递数据的，三者是ROS中最基础也是应用最为广泛的通信机制。

这其中，话题通信和服务通信有一定的相似性也有本质上的差异，在此将二者做一下简单比较:

二者的实现流程是比较相似的，都是涉及到四个要素:

要素1: 消息的发布方/客户端(Publisher/Client)
要素2: 消息的订阅方/服务端(Subscriber/Server)
要素3: 话题名称(Topic/Service)
要素4: 数据载体(msg/srv)

可以概括为: 两个节点通过话题关联到一起，并使用某种类型的数据载体实现数据传输。

二者的实现也是有本质差异的，具体比较如下:

	Topic	Service
通信模式	发布/订阅	请求/响应
同步性	异步	同步
底层协议	ROSTCP/ROSUDP	ROSTCP/ROSUDP
缓冲区	有	无
实时性	弱	强
节点关系	多对多	一对多
通信数据	msg	srv
使用场景	连续高频的数据发布与接收:雷达、里程计	偶尔调用或执行某一项特定功能：拍照、语音识别

不同通信机制有一定的互补性，都有各自适应的应用场景。尤其是话题与服务通信，需要结合具体的应用场景与二者的差异，选择合适的通信机制。