ROS 笔记（07）— 客户端 Client 和服务端 Server 的实现

服务通信也是 ROS 中一种极其常用的通信模式，服务通信是基于请求响应模式的，是一种应答机制。也即: 一个节点A向另一个节点B发送请求，B接收处理请求并产生响应结果返回给A。比如如下场景:

机器人巡逻过程中，控制系统分析传感器数据发现可疑物体或人… 此时需要拍摄照片并留存。

在上述场景中，就使用到了服务通信。

一个节点需要向相机节点发送拍照请求，相机节点处理请求，并返回处理结果

与上述应用类似的，服务通信更适用于对时时性有要求、具有一定逻辑处理的应用场景。

服务通信较之于话题通信更简单些，理论模型如下图所示，该模型中涉及到三个角色:

• ROS master(管理者)
• Server(服务端)
• Client(客户端)

ROS Master 负责保管 Server 和 Client 注册的信息，并匹配话题相同的 Server 与 Client ，帮助 Server 与 Client 建立连接，连接建立后，Client 发送请求信息，Server 返回响应信息。

1. 客户端

1.1 客户端模型

客户端模型如下：

1.2 创建功能包

注意：一定要在 工作空间的 src 目录下创建功能包。

$ cd ros_demo/src/  
$ catkin_create_pkg service_client roscpp rospy std_msgs geometry_msgs turtlesim 

1.3 客户端代码

client.py 代码

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# 该例程将请求/spawn服务，服务数据类型turtlesim::Spawn

import sys
import rospy
from turtlesim.srv import Spawn

def turtle_spawn():
	# ROS节点初始化
    rospy.init_node('turtle_spawn')

	# 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('/spawn')
    try:
        add_turtle = rospy.ServiceProxy('/spawn', Spawn)

		# 请求服务调用，输入请求数据
        response = add_turtle(2.0, 2.0, 0.0, "turtle2")
        return response.name
    except rospy.ServiceException, e:
        print "Service call failed: %s"%e

if __name__ == "__main__":
	#服务调用并显示调用结果
    print "Spwan turtle successfully [name:%s]" %(turtle_spawn())

2. 服务端

2.1 服务端模型

2.2 服务端代码

server.py 内容：

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

# 该例程将执行/turtle_command服务，服务数据类型std_srvs/Trigger

import rospy
import thread,time
from geometry_msgs.msg import Twist
from std_srvs.srv import Trigger, TriggerResponse

pubCommand = False;
turtle_vel_pub = rospy.Publisher('/turtle1/cmd_vel', Twist, queue_size=10)

def command_thread():	
	while True:
		if pubCommand:
			vel_msg = Twist()
			vel_msg.linear.x = 0.5
			vel_msg.angular.z = 0.2
			turtle_vel_pub.publish(vel_msg)
			
		time.sleep(0.1)

def commandCallback(req):
	global pubCommand
	pubCommand = bool(1-pubCommand)

	# 显示请求数据
	rospy.loginfo("Publish turtle velocity command![%d]", pubCommand)

	# 反馈数据
	return TriggerResponse(1, "Change turtle command state!")

def turtle_command_server():
	# ROS节点初始化
    rospy.init_node('turtle_command_server')

	# 创建一个名为/turtle_command的server，注册回调函数commandCallback
    s = rospy.Service('/turtle_command', Trigger, commandCallback)

	# 循环等待回调函数
    print "Ready to receive turtle command."

    thread.start_new_thread(command_thread, ())
    rospy.spin()

if __name__ == "__main__":
    turtle_command_server()

3. 运行代码

3.1 运行客户端

$ cd ~/catkin_ws
$ catkin_make  
$ source devel/setup.bash
$ rescore
$ rosrun turtlesim turtlesim_node 
$ rosrun service_client client.py

运行结果：

$ rosrun service_client client.py
Spwan turtle successfully [name:turtle2]

3.2 运行服务端

$ cd ~/catkin_ws
$ catkin_make  
$ source devel/setup.bash
$ rescore
$ rosrun turtlesim turtlesim_node

分别新开两个命令行终端，执行以下命令

$ rosrun service_client server.py 
Ready to receive turtle command.
[INFO] [1655691376.455429]: Publish turtle velocity command![1]
[INFO] [1655691386.447185]: Publish turtle velocity command![0]
[INFO] [1655703701.212224]: Publish turtle velocity command![1]
[INFO] [1655703752.681859]: Publish turtle velocity command![0]

$ rosservice call /turtle_command "{}"
success: True
message: "Change turtle command state!"
$ rosservice call /turtle_command "{}"
success: True
message: "Change turtle command state!"