ROS 動態引數伺服器教程

Ladisson-blog發表於2024-03-04
ROS伺服器

ROS動態引數伺服器

ros動態引數在官方叫做dynamic_reconfigure，這個功能的作用是用於node執行時修改內部引數，區別於靜態讀取本地yaml檔案引數的方式（更常用），請見另一github倉庫。

主要用途是在除錯機器人時能動態修改機器人參數，而不需要重新編譯。

具體操作流程：

1、建立一個cfg檔案(python檔案)，裡面定義引數，說白了就像是一個自定義msg。

2、編譯功能包，ros會幫我們生成cfg檔案的cpp和py檔案，以供呼叫。所以說和自定義msg很像。

3、編寫當cfg檔案引數修改時的回撥函式。

4、使用rqt_reconfigure圖形化介面修改cfg檔案引數，檢視結果。

說實話，著用起來是真的很麻煩，ros門檻是真多。

建立cfg檔案

新建功能包依賴於roscpp, rospy, dynamic_reconfigure。

cfg檔案支援，int，double，string，bool，列舉資料型別

建立cfg/mycar.cfg檔案

"""
生成動態引數 int,double,bool,string,列舉
實現流程:
    1.導包
    2.建立生成器
    3.向生成器新增若干引數
    4.生成中間檔案並退出

"""

# 1.導包
from dynamic_reconfigure.parameter_generator_catkin import *
PACKAGE = "learning_dynamic_reconfigure"

# 2.建立生成器
gen = ParameterGenerator()

# 3.向生成器新增若干引數
#add(name, paramtype, level, description, default=None, min=None, max=None, edit_method="")
gen.add("int_param",int_t,0,"整型引數",50,0,100)
gen.add("double_param",double_t,0,"浮點引數",1.57,0,3.14)
gen.add("string_param",str_t,0,"字串引數","hello world ")
gen.add("bool_param",bool_t,0,"bool引數",True)                                                                                 

many_enum = gen.enum([gen.const("small",int_t,0,"a small size"),
                gen.const("mediun",int_t,1,"a medium size"),
                gen.const("big",int_t,2,"a big size")
                ],"a car size set")# 列舉型別

gen.add("list_param",int_t,0,"列舉引數",0,0,2, edit_method=many_enum)

# 4.生成中間檔案並退出
exit(gen.generate(PACKAGE,"dr_node","mycar")) #注意最後一個引數必須是cfg檔名

編譯cfg檔案

mycar.cfg檔案其實就是一個py檔案，ros編譯後生成對應的cpp和py的標頭檔案，分別在devel/include和devel/lib下面。

#cmakelists.txt修改
generate_dynamic_reconfigure_options(
  cfg/mycar.cfg
)

catkin_make編譯後，會在devel/include生成對應的cpp標頭檔案，以xxxConfig.h結尾，在devel/lib/python3下面生成python的呼叫檔案，以xxxConfig.py結尾。

編寫回撥函式

當引數值發生變化時觸發回撥函式。

建立src/use_dr.cpp檔案

#include "dynamic_reconfigure/server.h"
#include "learning_dynamic_reconfigure/mycarConfig.h"
#include "ros/ros.h"
/*
   動態引數服務端: 引數被修改時直接列印
   實現流程:
       1.包含標頭檔案
       2.初始化 ros 節點
       3.建立伺服器物件
       4.建立回撥物件(使用回撥函式，列印修改後的引數)
       5.伺服器物件呼叫回撥物件
       6.spin()
*/

void cb(learning_dynamic_reconfigure::mycarConfig& config, uint32_t level) {
  ROS_INFO("動態引數解析資料:%d,%.2f,%d,%s,%d", config.int_param,
           config.double_param, config.bool_param, config.string_param.c_str(),
           config.list_param);
}

int main(int argc, char* argv[]) {
  setlocale(LC_ALL, "");
  // 2.初始化 ros 節點
  ros::init(argc, argv, "dr");
  // 3.建立伺服器物件
  dynamic_reconfigure::Server<learning_dynamic_reconfigure::mycarConfig> server;
  // 4.建立回撥物件(使用回撥函式，列印修改後的引數)
  dynamic_reconfigure::Server<
      learning_dynamic_reconfigure::mycarConfig>::CallbackType cbType;
  cbType = boost::bind(&cb, _1, _2);
  // 5.伺服器物件呼叫回撥物件
  server.setCallback(cbType);
  // 6.spin()
  ros::spin();
  return 0;
}

cmakelists.txt檔案

add_executable(use_dr_node src/use_dr.cpp)
target_link_libraries(use_dr_node
  ${catkin_LIBRARIES}
)

catkin_make編譯

rqt_reconfigure

使用圖形化工具修改引數，回撥函式結果。

roscore
# 啟動ros節點
rosrun learning_dynamic_reconfigure use_dr_node
# 使用圖形化介面
rosrun rqt_reconfigure rqt_reconfigure

或者使用launch檔案啟動

<launch>
  <node name="learning_dr" pkg="learning_dynamic_reconfigure" type="use_dr_node" output="screen"/>
  <node name="rqt_reconfigure" pkg="rqt_reconfigure" type="rqt_reconfigure" />
</launch>

功能包使用方法

# 建立工作空間
mkdir ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src
git clone https://github.com/LadissonLai/learning_dynamic_reconfigure.git
cd ~/catkin_ws
catkin_make
source ./devel/setup.bash
roslaunch learning_dynamic_reconfigure start.launch

完整專案

完整專案檢視github倉庫。

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