参考B站古月居ROS入门21讲：服务数据的定义与使用
基于VMware Ubuntu 20.04 Noetic版本的环境
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一、模型图
之前我们学习了话题消息msg的定义与使用，在该例子中我们自定义了一个消息类型“Person”以发布个人信息，Publisher发布个人信息，Subscriber接收个人信息。这个例子中，Publisher会不断地发信息，Subscriber不停地接数据，一开动就停不下来了，也是topic模式的缺陷。
本节我们使用Service模式用自定义的服务数据srv来实现，我们希望Request发一次信息就显示一次。
如图，Client发布显示某个人的信息的Request，通过自定义的服务数据“Person”（learning::Person）来发出去。
Server端收到Request，显示这个人的具体信息，同时发Response向Client反馈显示结果。
ROS Master负责管理节点。
二、创建功能包
在learning_service目录下创建srv文件夹，并创建Person.srv文件
touch Person.srv
将以下内容拷贝至里面：
string name
uint8 sex
uint8 age
uint8 unknown = 0
uint8 male = 1
uint8 female = 2
---
string result
破折号下面的是Response的结果，上面是Response的内容
三、自定义服务数据
3.1 在package.xml中添加功能包依赖
补充以下内容：
<build_depend>message_generation</build_depend>
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>
build_depend为编译依赖，这里依赖的是一个会动态产生message的功能包
exer_depend为执行依赖，这里依赖的是一个动态runtime运行的功能包
3.2 在CmakeLists.txt中添加编译选项
为什么要添加编译选项？
- 在package.xml添加了功能包编译依赖，因此CMakeList.txt里的find_package中也要加上对应的部分；
- 需要将定义的Person.srv作为消息接口，针对它做编译；
- 需要指明编译这个消息接口需要哪些ROS已有的包；
有了这两个配置才可将定义的srv编译成不同的程序文件 - 因为在package.xml添加了功能包执行依赖，在CMakeList.txt里的catkin_package中也要加上对应的部分；
将以下信息分别对应添加到指定区域：
find_package( ...... message_generation)
add_service_files(FILES Person.srv)
generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)
catkin_package( ...... message_runtime)
3.3 编译生成的C++文件和Python库
cd ~/catkin_ws
catkin_make
四、代码实现
4.1 以C++为例
将以下两个cpp文件放到src目录下：
person_client程序为：
/***********************************************************************
Copyright 2020 GuYueHome (www.guyuehome.com).
***********************************************************************/
/**
* 该例程将请求/show_person服务，服务数据类型learning_service::Person
*/
#include <ros/ros.h>
#include "learning_service/Person.h"
int main(int argc, char** argv)
{
// 初始化ROS节点
ros::init(argc, argv, "person_client");
// 创建节点句柄
ros::NodeHandle node;
// 发现/spawn服务后，创建一个服务客户端，连接名为/spawn的service
ros::service::waitForService("/show_person");
ros::ServiceClient person_client = node.serviceClient<learning_service::Person>("/show_person");
// 初始化learning_service::Person的请求数据
learning_service::Person srv;
srv.request.name = "Tom";
srv.request.age = 20;
srv.request.sex = learning_service::Person::Request::male;
// 请求服务调用
ROS_INFO("Call service to show person[name:%s, age:%d, sex:%d]",
srv.request.name.c_str(), srv.request.age, srv.request.sex);
person_client.call(srv);
// 显示服务调用结果
ROS_INFO("Show person result : %s", srv.response.result.c_str());
return 0;
};
person_server程序为：
/***********************************************************************
Copyright 2020 GuYueHome (www.guyuehome.com).
***********************************************************************/
/**
* 该例程将执行/show_person服务，服务数据类型learning_service::Person
*/
#include <ros/ros.h>
#include "learning_service/Person.h"
// service回调函数，输入参数req，输出参数res
bool personCallback(learning_service::Person::Request &req,
learning_service::Person::Response &res)
{
// 显示请求数据
ROS_INFO("Person: name:%s age:%d sex:%d", req.name.c_str(), req.age, req.sex);
// 设置反馈数据
res.result = "OK";
return true;
}
int main(int argc, char **argv)
{
// ROS节点初始化
ros::init(argc, argv, "person_server");
// 创建节点句柄
ros::NodeHandle n;
// 创建一个名为/show_person的server，注册回调函数personCallback
ros::ServiceServer person_service = n.advertiseService("/show_person", personCallback);
// 循环等待回调函数
ROS_INFO("Ready to show person informtion.");
ros::spin();
return 0;
}
4.1.1 配置代码编译规则
将以下代码拷贝进CmakeList.txt指定位置：
add_executable(person_server src/person_server.cpp)
target_link_libraries(person_server ${
catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_server ${
PROJECT_NAME}_gencpp)
add_executable(person_client src/person_client.cpp)
target_link_libraries(person_client ${
catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(person_client ${
PROJECT_NAME}_gencpp)
4.1.2 编译整个工作空间
cd ~/catkin_ws
catkin_make
4.1.3 配置环境变量
之前已经配置过。
4.1.4 执行代码
roscore
rosrun learning_service person_server
rosrun learning_service person_client
可以看到运行Server后，启动Client会发一次Person信息，在Server端看到后反馈给Client确认后终止这次发送行为。
先运行Client的话则会一直等待Server端接收，直到Server端启动接收到信息。
再运行一次client可以再次发送：
4.2 以Python为例
将以下py文件拷贝进scripts目录下(打开执行权限)：
person_client代码为：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
########################################################################
#### Copyright 2020 GuYueHome (www.guyuehome.com). ###
########################################################################
# 该例程将请求/show_person服务，服务数据类型learning_service::Person
import sys
import rospy
from learning_service.srv import Person, PersonRequest
def person_client():
# ROS节点初始化
rospy.init_node('person_client')
# 发现/spawn服务后，创建一个服务客户端，连接名为/spawn的service
rospy.wait_for_service('/show_person')
try:
person_client = rospy.ServiceProxy('/show_person', Person)
# 请求服务调用，输入请求数据
response = person_client("Tom", 20, PersonRequest.male)
return response.result
except rospy.ServiceException as e:
print("Service call failed: %s"%e)
if __name__ == "__main__":
#服务调用并显示调用结果
print("Show person result : %s" %(person_client()))
person_server代码为：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
########################################################################
#### Copyright 2020 GuYueHome (www.guyuehome.com). ###
########################################################################
# 该例程将执行/show_person服务，服务数据类型learning_service::Person
import rospy
from learning_service.srv import Person, PersonResponse
def personCallback(req):
# 显示请求数据
rospy.loginfo("Person: name:%s age:%d sex:%d", req.name, req.age, req.sex)
# 反馈数据
return PersonResponse("OK")
def person_server():
# ROS节点初始化
rospy.init_node('person_server')
# 创建一个名为/show_person的server，注册回调函数personCallback
s = rospy.Service('/show_person', Person, personCallback)
# 循环等待回调函数
print("Ready to show person informtion.")
rospy.spin()
if __name__ == "__main__":
person_server()
4.2.1 配置代码编译规则
配置CmakeLists.txt的编译规则：
4.2.2 编译整个工作空间
cd ~/catkin_ws
catkin_make
4.2.3 配置环境变量
之前已经配置过。
4.2.4 执行代码
roscore
rosrun learning_topic person_server.py
rosrun learning_topic person_client.py
结果如下：
