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ROS入门学习6：理解服务中Server与Client(Python)

发表于 更新于 分类于 Valine：

  服务（Services）是ROS中一种同步通信模式，其中消息以请求/应答（Request/Reply）的方式传递。

  • 客户端（Client)：请求服务后等待响应。
  • 服务器（Server）： 收到服务请求后执行指定的任务，并发送响应。
  • 关系：Client-Server 多对一

  与话题不同，ROS中只允许有一个节点提供服务，但可以存在多个客户端。与话题不同，服务只连接一次，在执行请求和响应之后彼此断开连接。如果有必要，需要重新连接。

  例如，当客户端向服务器请求当前时间时，服务器将确认时间并作出响应。

（图）服务通信模式

  该服务通常被用作请求机器人执行特定操作时使用的命令，或者用于根据特定条件需要产生事件的节点。由于它是一次性的通信方式，又因为它在网络上的负载很小，所以它也被用作代替话题的手段，因此是一种非常有用的通信手段。

服务

本例程放在ros_learning功能包script文件夹下，新建ros_learning功能包(如果已经创建，可以跳过)：

$ cs
$ catkin_create_pkg ros_learning std_msgs rospy roscpp
$ cm

新建自定义服务

自定义服务消息数据格式一般为srv文件，如此次需要创建AddTwoInts.srv文件，一般放在功能包目录下srv文件夹下。

路径：catkin_ws/src/ros_learning/srv/AddTwoInts.srv

AddTwoInts.srv
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int64 a
int64 b
---
int64 sum

注：数据域中的内容，请求与应答数据格式之间需要使用---分割。

修改package.xml和CMakeLists.txt

  • 修改package.xml文件，添加以下内容
package.xml
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<build_depend>message_generation</build_depend>
<build_export_depend>message_generation</build_export_depend>
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>
  • 修改CMakeLists.txt文件，添加以下内容
CMakeLists.txt
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## Find catkin macros and libraries
## if COMPONENTS list like find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS xyz)
## is used, also find other catkin packages
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  roscpp
  rospy
  std_msgs
  message_generation
)

## Generate services in the 'srv' folder
add_service_files(
   FILES
   AddTwoInts.srv
 )

## Generate added messages and services with any dependencies listed here
 generate_messages(
   DEPENDENCIES
   std_msgs
 )

catkin_package(
#  INCLUDE_DIRS include
#  LIBRARIES ros_learning
  CATKIN_DEPENDS roscpp rospy std_msgs message_generation
#  DEPENDS system_lib
)

创建客户端（Client)

路径：catkin_ws/src/ros_learning/script/client.py

client.py
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#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

# 客户端clint　主动发送请求数据　如：rosrun ros_learning client.py 4 5

import sys
import rospy
from ros_learning.srv import *  # 自定义服务数据

def add_two_ints_client(x, y):
    # 客户端调用服务更简单，甚至可以不调用init_node()来初始化节点,直到服务名为add_two_ints的服务生效
    rospy.wait_for_service('add_two_ints')
    try:
        add_two_ints = rospy.ServiceProxy('add_two_ints', AddTwoInts)   # 创建实例来调用服务
        resp1 = add_two_ints(x, y)    # 因为我们已声明服务类型AddTwoInts，它生成AddTwoIntsRequest对象  
        return resp1.sum    #返回值是一个AddTwoIntsResponse对象。
    except rospy.ServiceException, e:
        print "Service call failed: %s"%e

def usage():
    return "%s [x y]"%sys.argv[0]   # 异常返回　如：/home/tao/catkin_ws/src/ros_learning/src/client.py [x y]

if __name__ == "__main__":
    if len(sys.argv) == 3:
        x = int(sys.argv[1])
        y = int(sys.argv[2])
    else:
        print usage()
        sys.exit(1)
    print "Requesting %s+%s"%(x, y)
    print "%s + %s = %s"%(x, y, add_two_ints_client(x, y))

创建客户端完成后，使用命令sudo chmod +x XXX.py为Python文件添加可执行权限：

tao@ubuntu:~/catkin_ws/src/ros_learning/script$ sudo chmod +x client.py

创建服务器（Server）

路径：catkin_ws/src/ros_learning/script/server.py

server.py
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#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

from ros_learning.srv import *
import rospy

# 所有请求传递到handle_add_two_ints函数处理，并传递实例AddTwoIntsRequest和返回AddTwoIntsResponse实例。
def handle_add_two_ints(req):
    print "Returning [%s + %s = %s]"%(req.a, req.b, (req.a + req.b))
    return AddTwoIntsResponse(req.a + req.b)

def add_two_ints_server():
    rospy.init_node('add_two_ints_server')  # 初始化节点
    s = rospy.Service('add_two_ints', AddTwoInts, handle_add_two_ints)  #声明一个名为add_two_ints新服务，使用AddTwoInts服务类型。
    print "Ready to add two ints."
    rospy.spin()    # 类似订阅实例，rospy.spin()会保持代码不退出，直到服务关闭

if __name__ == "__main__":
    add_two_ints_server()

创建服务器完成后，使用命令sudo chmod +x XXX.py为Python文件添加可执行权限：

tao@ubuntu:~/catkin_ws/src/ros_learning/script$ sudo chmod +x server.py

运行测试

  • 打开新终端，编译功能包，启动ROS：
$ cm
$ roscore
  • 打开新终端，运行服务器，可以看出服务在等待客户端请求：
$ rosrun ros_learning subscriber.py
（图）服务器（Server)
  • 打开新终端，运行客户端，可以看出，当发出两个整数相加请求后，服务器计算并返回所求的和：
$ rosrun ros_learning subscriber.py
（图）客户端（Client)

到此，已经简单了解一下服务的通信模式。

完
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