Client library和roscpp

Client library

ROS为机器人开发者们提供了不同语言的编程接口,比如C++接口叫做roscpp,Python接口叫做rospy,Java接口叫做rosjava。尽管语言不通,但这些接口都可以用来创建topic、service、param,实现ROS的通信功能。Clinet Lirary有点类似开发中的Helper Class,把一些常用的基本功能做了封装。

目前ROS支持的Clinet Library包括:

Client Library 介绍
roscpp ROS的C++库,是目前最广泛应用的ROS客户端库,执行效率高
rospy ROS的Python库,开发效率高,通常用在对运行时间没有太大要求的场合,例如配置、初始化等操作
roslisp ROS的LISP库
roscs Mono/.NET.库,可用任何Mono/.NET语言,包括C#,Iron Python, Iron Ruby等
rosgo ROS Go语言库
rosjava ROS Java语言库
rosnodejs Javascript客户端库
... ...

目前最常用的只有roscpp和rospy,而其余的语言版本基本都还是测试版。

从开发客户端库的角度看,一个客户端库,至少需要能够包括master注册、名称管理、消息收发等功能。这样才能给开发者提供对ROS通信架构进行配置的方法。
整个ROS包括的packages如下,你可以看到roscpp、rospy处于什么位置。 ros_pkgs.png

roscpp

roscpp is a C++ implementation of ROS. It provides a client library that enables C++ programmers to quickly interface with ROS Topics, Services, and Parameters. roscpp is the most widely used ROS client library and is designed to be the high-performance library for ROS.

roscpp位于/opt/ros/kinetic之下,用C++实现的ROS功能库。在ROS中,C++的代码是通过catkin这个编译系统(扩展的CMake)来进行编译构建的。所以简单地理解,你也可以把roscpp就当作为一个C++的库,我们创建一个CMake工程,在其中include了roscpp等ROS的libraries,这样就可以在工程中使用ROS提供的函数了。

通常我们要调用ROS的C++接口,首先就需要#include

  • roscpp的主要部分包括:
  • ros::init() : 解析传入的ROS参数,创建node第一步需要用到的函数
  • ros::NodeHandle : 和topic、service、param等交互的公共接口
  • ros::master : 包含从master查询信息的函数
  • ros::this_node:包含查询这个进程(node)的函数
  • ros::service:包含查询服务的函数
  • ros::param:包含查询参数服务器的函数,而不需要用到NodeHandle
  • ros::names:包含处理ROS图资源名称的函数

具体可见:http://docs.ros.org/api/roscpp/html/index.html

以上功能可以分为以下几类:

  • Initialization and Shutdown 初始与关闭
  • Topics 话题
  • Services 服务
  • Parameter Server 参数服务器
  • Timers 定时器
  • NodeHandles 节点句柄
  • Callbacks and Spinning 回调和自旋(或者翻译叫轮询)
  • Logging 日志
  • Names and Node Information 名称管理
  • Time 时钟
  • Exception 异常

看到这么多接口,千万别觉得复杂,我们日常开发并不会用到所有的功能,你只需对经常使用的有一些印象,掌握几个比较常见和重要的用法就足够了。

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