机器人操作系统ROS原理及应用 课件 项目3 实现ROS节点通信

任务3-1:认知话题通信机制CONTENTS任务目标预习要点材料准备预备知识话题通信机制任务实施总结评价拓展练习01任务目标任务目标任务名称:

认知话题（Topic）的使用任务描述:

利用小乌龟程序初步认识理解发布者和订阅者以及话题的概念，修改参数实现小乌龟圆周运动。从构建工作空间开始，创建发布者节点和订阅者节点实现话题通信，发送自定义类型的数据。02预习要点预习要点话题、节点、节点管理器的概念话题通信的原理和特点03材料准备材料准备PC机（Ubuntu系统或安装Ubuntu系统的虚拟机）04预备知识预备知识ROS软件的点对点通信机制介绍节点间通信和消息传递的基本概念05话题通信机制话题通信机制话题通信原理

异步数据流通信方式

节点间多对多连接

发布者和订阅者之间的解耦实际应用场景06任务实施任务实施初识话题通信机制

使用节点关系图观察话题

运行小乌龟仿真程序，观察发布者和订阅者之间的通信编写发布者和订阅者

从工作空间构建开始，创建功能包并创建发布者和订阅者节点

实现话题通信，发布特定数据类型的消息07总结评价总结评价工作计划表的填写任务实施记录和改善意见08拓展练习拓展练习思考话题通信机制在分布式系统中的优势和劣势总结并画出话题通信机制建立的一般过程THEENDTHANKS任务3-2:认知服务通信机制CONTENTS任务目标预习要点材料准备预备知识服务通信机制任务实践总结评价拓展练习01任务目标任务目标任务名称:

ROS服务通信机制任务描述:

掌握ROS节点间通过服务通信的方式，理解服务端和客户端概念及其在ROS中的应用。02预习要点预习要点服务通信的基本原理服务器端和客户端的概念服务通信的特点03材料准备材料准备PC机（Ubuntu系统或安装Ubuntu系统的虚拟机）04预备知识预备知识ROS服务通信机制概述客户端和服务端在ROS中的角色和功能05服务通信机制服务通信机制服务通信原理

服务通信是同步的跨进程函数调用

客户端发送请求，服务端完成处理后返回应答服务通信的特点

服务通信是双向同步的信息传输模式

适合需要应答的场合，例如计算任务或数据查询06任务实践任务实践实践1：再生小乌龟

使用turtlesim节点提供的服务模型

学习服务端和客户端的交互流程实践2：实现两数相加

在ROS中创建和配置服务通信

编写服务端和客户端代码，实现基本的加法服务07总结评价总结评价工作计划表填写任务实施记录及改善意见08拓展练习拓展练习编写客户端程序，调用服务生成多个小乌龟，理解服务调用的过程和方法THEENDTHANKS任务3-3:认知参数服务器通信机制CONTENTS任务目标预习要点材料准备预备知识参数服务器通信机制任务实践总结评价拓展练习01任务目标任务目标任务名称:

ROS参数服务器的使用任务描述:

掌握ROS通信中参数服务器的概念及使用方法，熟悉参数的设置和获取方式。02预习要点预习要点参数服务器的概念参数服务器的特点和通信模型参数的操作方法03材料准备材料准备PC机（Ubuntu系统或安装Ubuntu系统的虚拟机）04预备知识预备知识参数服务器是节点管理器的一部分，用于存储和检索参数值。参数可以是节点使用的全局变量，可以在运行时从外部读取或写入。05参数服务器通信机制参数服务器通信机制参数服务器的操作

使用rosparam命令行工具进行参数的读取和设置。

参数类型包括整数、布尔值、字符串、双精度浮点数等。参数服务器的应用

参数在机器人启动时设置，或需要在运行时动态改变。

可以通过外部写入功能来实时改变设置值。06任务实践任务实践使用命令行维护参数服务器，实现参数的读取和设置。使用launch文件读写和node源码操作参数服务器。实现利用参数服务器进行ROS相关通信的练习。07总结评价总结评价工作计划表填写任务实