rclcpp常用功能

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

前言

记录第一天写ROS2学习笔记：

可以把 rclcpp理解成 ROS2 给 C++ 提供的一个大型工具箱，里面主要包含：

节点类（Node）
通信类（Publisher、Subscription、Client、Service）
定时器（Timer）
执行器（Executor）
初始化和运行函数（init、spin 等）
日志系统（Logger）
时间和参数系统（Time、Parameter）

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、rclcpp是什么？

rclcpp 本身不是一个类（class），而是一个命名空间（namespace），相当于c++中的一个大文件夹或者包名，同理std也是一个命名空间。
为什么要命名空间呢？比如当我写的如下程序：

classNode{};voidinit();

如果你的程序也写了

classNode{};voidinit();

就会产生冲突。

二、rclcpp有哪些？

1.节点类（Node）

rclcpp::Node 创建节点的用法：classMyNode:publicrclcpp::Node#先继承{public:MyNode():Node("my_node"){//先初始化父类节点名字为my_node再执行My_node自己的构造函数}};// 等价于autonode=std::make_shared<rclcpp::Node>("my_node");//现实中机器人系统中摄像头节点、激光雷达节点都是如此

2.发布器模板类（Publisher）

ROS2要发很多种消息例如：发送字符串、发速度、发图片等等
相当于生活中的广播站，广播站收集信息再发给所有收音机，Publisher充当的就是这个角色。
Publisher
↓
一个专门发送 Twist 消息的广播站对象

SharedPtr
↓
指向广播站对象的智能指针

create_publisher()
↓
创建广播站并绑定 Topic

publish(msg)
↓
把消息广播出去
模板：

template<typenameMessageT>classPublisher;

使用：

rclcpp::Publisher<geometry_msgs::msg::Twist>::SharedPtr cmd_pub_;

创建：

cmd_pub_=create_publisher<geometry_msgs::msg::Twist>("/cmd_vel",10);

发布：

geometry_msgs::msg::Twist msg;msg.linear.x=0.5;cmd_pub_->publish(msg);

3.订阅器模板类（Subscription）

接收消息。

rclcpp::Subscription<std_msgs::msg::String>::SharedPtr sub_;

创建：

sub_=create_subscription<std_msgs::msg::String>("/topic",10,std::bind(&MyNode::callback,this,std::placeholders::_1));

回调：

voidcallback(conststd_msgs::msg::String::SharedPtr msg){RCLCPP_INFO(get_logger(),"%s",msg->data.c_str());}

4.服务（Service）

同步请求响应。

例如：

客户端：帮我算 2+3
服务器：结果是5

服务器：

rclcpp::Service<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr service_;

客户端：

rclcpp::Client<example_interfaces::srv::AddTwoInts>::SharedPtr client_;

5.定时器（Timer）

周期执行任务。

rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_;

创建：

timer_=create_wall_timer(std::chrono::milliseconds(100),std::bind(&MyNode::timer_callback,this));

6.执行器（Executor）

负责调度回调函数。

单线程：

rclcpp::executors::SingleThreadedExecutor

多线程：

rclcpp::executors::MultiThreadedExecutor

类比 Publisher、Subscription、Timer：像员工。 Executor：像调度员。 Timer回调 Subscription回调 Service回调 ↓ Executor ↓ CPU执行

7.初始化（init()）

初始化 ROS2。

rclcpp::init(argc,argv);

类比像：

HAL_Init();

先把整个框架启动起来。

8.事件循环（spin()）

进入事件循环。

rclcpp::spin(node);

9.关闭ROS2（shutdown()）

关闭 ROS2。

rclcpp::shutdown();

释放资源。

10.日志（Logger）

输出信息。

RCLCPP_INFO(this->get_logger(),"Hello");

还有：

RCLCPP_WARN()RCLCPP_ERROR()RCLCPP_DEBUG()RCLCPP_FATAL()

类比

相当于：

printf();

但是：

有颜色
有时间戳
有节点名
可以过滤日志等级

11.时间（Time）

rclcpp::Time rclcpp::Clock

获取时间：

this->get_clock()->now();

类比

像：

millis()

12.参数（Parameter）

声明：

declare_parameter("speed",0.5);

读取：

doublespeed=get_parameter("speed").as_double();

类比

像：

doublespeed=0.5;

总结

提示：这里对文章进行总结：
按照这个顺序，后面学习 Nav2、MoveIt2、机器人控制框架时，会感觉所有东西都是在这些 rclcpp 基础类上搭起来的。