Первичный механизм для узлов ROS, чтобы обмениваться данными отправляет и получает сообщения. Сообщения передаются по теме, и каждая тема имеет уникальное имя в сети ROS. Если узел хочет поделиться информацией, он использует издателя, чтобы отправить данные в тему. Узел, который хочет получить ту информацию, использует подписчика на ту же самую тему. Помимо ее уникального имени, каждая тема также имеет тип сообщения, который определяет типы сообщений, которые способны к тому, чтобы быть переданным под той темой.
Эта коммуникация издателя и подписчика имеет следующие характеристики:
Темы используются в many-many коммуникации. Многие издатели могут отправить сообщения в ту же тему, и многие подписчики могут получить их.
Издатели и подписчики разъединяются через темы и могут быть созданы и уничтожены в любом порядке. Сообщение может быть опубликовано к теме, даже при отсутствии активных подписчиков.
Концепция тем, издателей и подписчиков проиллюстрирована в фигуре:
В этом примере показано, как опубликовать и подписаться на темы в сети ROS. Это также показывает как:
Ожидайте, пока новое сообщение не получено
Используйте коллбэки, чтобы обработать новые сообщения в фоновом режиме
Предпосылки: Запуск с ROS, соединитесь с сетью ROS
Запустите ведущее устройство ROS в MATLAB® с помощью rosinit
команда.
rosinit
Initializing ROS master on http://bat6306glnxa64:39089/. Initializing global node /matlab_global_node_29617 with NodeURI http://bat6306glnxa64:44489/
Создайте демонстрационную сеть ROS с несколькими издателями и подписчиками, использующими обеспеченную функцию помощника exampleHelperROSCreateSampleNetwork.
exampleHelperROSCreateSampleNetwork
Использование rostopic
list
видеть, какие темы доступны.
rostopic list
/pose /rosout /scan
Используйте rostopic info
проверять, публикуют ли какие-либо узлы к /scan
тема. Команда ниже показов, что node_3
публикует к нему.
rostopic info /scan
Type: sensor_msgs/LaserScan Publishers: * /node_3 (http://bat6306glnxa64:34045/) Subscribers: * /node_2 (http://bat6306glnxa64:39257/) * /node_1 (http://bat6306glnxa64:39619/)
Использование rossubscriber
подписываться на /scan
тема. Если тема уже существует в сети ROS (как имеет место здесь), rossubscriber
обнаруживает его тип сообщения автоматически, таким образом, вы не должны задавать его.
laser = rossubscriber('/scan');
pause(2)
Использование receive
ожидать нового сообщения. (Второй аргумент является тайм-аутом в секундах.) Выход scandata
содержит полученные данные о сообщении.
scandata = receive(laser,10)
scandata = ROS LaserScan message with properties: MessageType: 'sensor_msgs/LaserScan' Header: [1x1 Header] AngleMin: -0.5216 AngleMax: 0.5243 AngleIncrement: 0.0016 TimeIncrement: 0 ScanTime: 0.0330 RangeMin: 0.4500 RangeMax: 10 Ranges: [640x1 single] Intensities: [0x1 single] Use showdetails to show the contents of the message
Некоторые типы сообщений имеют visualizers, сопоставленный с ними. Для сообщения LaserScan, plot
строит данные сканирования. MaximumRange
пара "имя-значение" указывает максимальный диапазон графика.
figure
plot(scandata,'MaximumRange',7)
Вместо использования receive
чтобы получить данные, можно задать функцию, которая будет названа, когда новое сообщение получено. Это позволяет другому коду MATLAB выполняться, в то время как подписчик ожидает новых сообщений. Коллбэки важны, если вы хотите использовать несколько подписчиков.
Подпишитесь на /pose
тема, с помощью функции обратного вызова exampleHelperROSPoseCallback
.
robotpose = rossubscriber('/pose',@exampleHelperROSPoseCallback)
robotpose = Subscriber with properties: TopicName: '/pose' MessageType: 'geometry_msgs/Twist' LatestMessage: [1x1 Twist] BufferSize: 1 NewMessageFcn: @exampleHelperROSPoseCallback
Один способ осуществлять обмен данными между вашей основной рабочей областью и функцией обратного вызова состоит в том, чтобы использовать глобальные переменные. Задайте две глобальных переменные pos
и orient
.
global pos global orient
Глобальные переменные pos
и orient
присвоены в exampleHelperROSPoseCallback
функционируйте, когда новые данные о сообщении будут получены на /pose
тема.
Ожидайте в течение нескольких секунд, чтобы убедиться, что подписчик может получить сообщения. Актуальнейшее положение и данные об ориентации будут всегда храниться в pos
и orient
переменные.
pause(2) pos
pos = 1×3
-0.1591 -0.2649 0.0094
orient
orient = 1×3
-0.2199 0.3084 0.1468
Если вы вводите в pos
и orient
несколько раз в командной строке, вы видите, что значения постоянно обновляются.
Остановите подписчика положения путем очищения переменной подписчика
clear robotpose
Примечание: существуют другие способы извлечь информацию из функций обратного вызова помимо использования глобальных переменных. Например, можно передать объект указателя в качестве дополнительного аргумента к функции обратного вызова. См. Определение Коллбэка (MATLAB) документация для получения дополнительной информации об определении функций обратного вызова.
Создайте издателя, который отправляет сообщения строки ROS в /chatter
тема (см. работу с Основными сообщениями ROS).
chatterpub = rospublisher('/chatter', 'std_msgs/String')
chatterpub = Publisher with properties: TopicName: '/chatter' IsLatching: 1 NumSubscribers: 0 MessageType: 'std_msgs/String'
pause(2) % Wait to ensure publisher is registered
Создайте и заполните сообщение ROS, чтобы отправить к /chatter
тема.
chattermsg = rosmessage(chatterpub);
chattermsg.Data = 'hello world'
chattermsg = ROS String message with properties: MessageType: 'std_msgs/String' Data: 'hello world' Use showdetails to show the contents of the message
Используйте rostopic list
проверять что /chatter
тема доступна в сети ROS.
rostopic list
/chatter /pose /rosout /scan
Задайте подписчика для /chatter
тема. exampleHelperROSChatterCallback
называется, когда новое сообщение получено и отображает содержимое строки в сообщении.
chattersub = rossubscriber('/chatter', @exampleHelperROSChatterCallback)
chattersub = Subscriber with properties: TopicName: '/chatter' MessageType: 'std_msgs/String' LatestMessage: [0x1 String] BufferSize: 1 NewMessageFcn: @exampleHelperROSChatterCallback
Опубликуйте сообщение к /chatter
тема. Строка отображена коллбэком подписчика.
send(chatterpub,chattermsg) pause(2)
ans = 'hello world'
exampleHelperROSChatterCallback
функция была вызвана, как только вы опубликовали сообщение строки.
Удалите демонстрационные узлы, издателей и подписчиков от сети ROS. Очистите глобальные переменные pos
и orient.
exampleHelperROSShutDownSampleNetwork clear global pos orient
Закройте ведущее устройство ROS и удалите глобальный узел.
rosshutdown
Shutting down global node /matlab_global_node_29617 with NodeURI http://bat6306glnxa64:44489/ Shutting down ROS master on http://bat6306glnxa64:39089/.
Чтобы узнать больше, как сообщения ROS обработаны в MATLAB, смотрите работу с Основными сообщениями ROS и работу со Специализированными сообщениями ROS.
Чтобы исследовать сервисы ROS, обратитесь к Call and Provide ROS Services.