使用基本ROS消息

打开实时脚本

这个例子展示了在MATLAB®中创建、探索和填充ROS消息的各种方法，这些方法在机器人应用程序中经常遇到。

消息是ROS中交换数据的主要容器。主题和服务使用消息在节点之间传递数据。(见与ROS发布者和订阅者交换数据和调用和提供ROS服务有关主题和服务的更多信息)

为了识别其数据结构，每个消息都有一个消息类型。例如，来自激光扫描仪的传感器数据通常以类型的消息发送sensor_msgs /提升。每种消息类型标识消息中包含的数据元素。每个消息类型名都是包名，后跟正斜杠/和类型名的组合:

查找消息类型

初始化ROS主节点和全局节点。

rosinit

启动ROS Core... ...3.6551秒完成。在http://192.168.178.1:54553上初始化ROS主服务器。使用NodeURI http://ah-csalzber:65499/初始化全局节点/matlab_global_node_11113

使用exampleHelperROSCreateSampleNetwork用三个附加节点以及示例发布者和订阅者填充ROS网络。

exampleHelperROSCreateSampleNetwork

网络上有不同的节点，有几个主题和附属的发布者和订阅者。

可以通过调用来查看可用主题的完整列表rostopic列表。

rostopic列表

/pose /rosout /scan /tf

如果您想了解更多关于通过/扫描主题，使用rostopic信息命令来检查。/扫描消息类型为sensor_msgs /提升。

rostopic信息/扫描

类型:sensor_msgs/LaserScan出版商:* /node_3 (http://ah-csalzber:63490/)订阅者:* /node_1 (http://ah-csalzber:63478/) * /node_2 (http://ah-csalzber:63484/)

命令输出还告诉您哪些节点正在发布和订阅主题。要了解有关发布者和订阅者的信息，请参见调用和提供ROS服务。

控件创建相同类型的空消息，以了解有关主题消息类型的更多信息rosmessage函数。rosmessage万博1manbetx支持消息类型的TAB补全。要完成消息类型名称，请键入要完成的名称的前几个字符，然后按选项卡关键。

为了在创建消息或通信时获得更高的效率，请使用结构化格式的消息。

诽谤性消息“sensor_msgs /提升”，“DataFormat”，“结构”）

scandata =带有字段的结构体:MessageType: 'sensor_msgs/LaserScan'报头:[1×1 struct] AngleMin: 0 AngleMax: 0 AngleIncrement: 0 TimeIncrement: 0 ScanTime: 0 RangeMin: 0 RangeMax: 0范围:[0×1 single]强度:[0×1 single]

创建的消息scandata具有与通常从激光扫描仪接收的数据相关的许多属性。例如，最小传感距离存储在RangeMin，最大感应距离为RangeMax。

要查看主题和服务可用的所有消息类型的完整列表，请使用rosmsg列表。

探索消息结构并获取消息数据

ROS消息是对象，消息数据存储在属性中。MATLAB提供了查找和探索消息内容的方便方法。

如果你订阅了/构成主题，您可以接收和检查所发送的消息。

Posesub = rossubscriber()“/姿势”，“DataFormat”，“结构”）

posesub =订阅者与属性:TopicName: '/pose' LatestMessage: [] MessageType: 'geometry_msgs/Twist' BufferSize: 1 NewMessageFcn: [] DataFormat: 'struct'

使用收到从订阅者获取数据。一旦接收到新消息，该函数将返回该消息并将其存储在posedata变量(第二个参数是以秒为单位的超时)。

Posedata = receive(posesub,10)

posedata =带有字段的结构体:MessageType: 'geometry_msgs/Twist' Linear: [1×1 struct] Angular: [1×1 struct]

消息的类型为geometry_msgs /扭。消息中还有另外两个字段:线性和角。您可以通过直接访问这些消息字段来查看它们的值:

posedata。线性

ans =带有字段的结构体:MessageType: 'geometry_msgs/Vector3' X: -0.0139 Y: 0.0120 Z: 0.0311

posedata。角

ans =带有字段的结构体:MessageType: 'geometry_msgs/Vector3' X: -0.0481 Y: -0.0416 Z: 0.0475

这些消息字段的每个值实际上本身就是一条消息。它们的消息类型为geometry_msgs / Vector3。geometry_msgs /扭复合消息是由两个组成的吗geometry_msgs / Vector3消息。

对这些嵌套消息的数据访问与访问其他消息中的数据完全相同。访问X的组成部分线性消息使用此命令:

xpos = posedata.Linear.X

Xpos = -0.0139

如果您希望快速总结消息中包含的所有数据，请调用rosShowDetails函数。rosShowDetails处理任何类型的消息并递归地显示所有消息数据字段。

rosShowDetails (posedata)

ans = ' MessageType: geometry_msgs/Twist Linear MessageType: geometry_msgs/Vector3 X: -0.01389779508053391 Y: 0.01202784270710855 Z: 0.03111508851002852 Angular MessageType: geometry_msgs/Vector3 X: -0.04807425225858586 Y: -0.04161264917171002 Z: 0.04748016671848904'

rosShowDetails在调试期间和希望快速浏览消息内容时提供帮助。

设置消息数据

您还可以设置消息字段值。创建具有类型的消息geometry_msgs /扭。

曲解(曲解)“geometry_msgs /扭曲”，“DataFormat”，“结构”）

捻=带有字段的结构体:MessageType: 'geometry_msgs/Twist' Linear: [1×1 struct] Angular: [1×1 struct]

此消息的数字字段初始化为0默认情况下。您可以修改此消息的任何属性。设置线性的。Y入口等于5。

twist.Linear.Y = 5;

查看消息数据以确保更改生效。

转折。线性

ans =带有字段的结构体:MessageType: 'geometry_msgs/Vector3' X: 0 Y: 5 Z: 0

一旦用您的数据填充了消息，您就可以将其与发布者、订阅者和服务一起使用。看到与ROS发布者和订阅者交换数据和调用和提供ROS服务的例子。

保存和加载消息

您可以保存消息并存储内容以供以后使用。

从订阅者处获取新消息。

Posedata = receive(posesub,10)

posedata =带有字段的结构体:MessageType: 'geometry_msgs/Twist' Linear: [1×1 struct] Angular: [1×1 struct]

将姿态数据保存到使用MATLAB的MAT文件中保存函数。

保存(“posedata.mat”，“posedata”）

在将文件加载回工作区之前，清除posedata变量。

清晰的posedata

方法加载消息数据负载函数。这将加载posedata从上到下messageData结构。posedata是结构体的数据字段。

messageData = load(“posedata.mat”）

messageData =带有字段的结构体:Posedata: [1×1 struct]

检查messageData.posedata查看消息内容。

messageData.posedata

ans =带有字段的结构体:MessageType: 'geometry_msgs/Twist' Linear: [1×1 struct] Angular: [1×1 struct]

现在可以删除MAT文件了。

删除(“posedata.mat”）

消息中的数组

来自ROS的一些消息存储在或包含其他消息的数组中。

在您的工作空间中，变量特遣部队包含示例消息。(exampleHelperROSCreateSampleNetwork脚本创建了这个变量。)在本例中，它是类型为tf / tfMessage用于坐标转换。

特遣部队

tf =带有字段的结构体:MessageType: 'tf/tfMessage' Transforms: [1×53 struct]

特遣部队有两个字段:MessageType包含标准数据数组，和转换包含一个对象数组。中存储了53条消息转换，它们都有相同的结构。

扩大特遣部队在转换看结构:

特遣部队。转换

ans =1×53结构数组与字段:MessageType Header ChildFrameId Transform

中的每个对象转换有四个属性。你可以展开来看到变换领域的转换。

tformFields = tf.Transforms.Transform

注意:命令输出返回53个单独的答案，因为每个对象都被求值并返回其变换字段。这种格式并不总是有用的，所以你可以用以下命令将其转换为单元格数组:

cellTransforms = {tf.Transforms.Transform}

cellTransforms =1×53单元阵列{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}{1×1 struct}

这将把所有53个对象条目放在一个单元格数组中，使您能够通过索引访问它们。

此外，您还可以像访问标准MATLAB向量一样访问数组元素:

tf.Transforms (5)

ans =带有字段的结构体:MessageType: 'geometry_msgs/TransformStamped' Header: [1×1 struct] ChildFrameId: '/imu_link' Transform: [1×1 struct]

访问53个transform列表中第五个transform的translation组件:

tf.Transforms .Transform.Translation (5)

ans =带有字段的结构体:MessageType: 'geometry_msgs/Vector3' X: 0.0599 Y: 0 Z: -0.0141

关闭ROS网络

从ROS网络中删除示例节点、发布者和订阅者。

exampleHelperROSShutDownSampleNetwork

关闭ROS主节点并删除全局节点。

rosshutdown

关闭全局节点/matlab_global_node_11113与NodeURI http://ah-csalzber:65499/关闭http://192.168.178.1:54553上的ROS主节点。

下一个步骤

看到使用专门的ROS消息例如处理图像、点云和激光扫描消息。
有关应用示例，请参见开始使用凉亭和模拟乌龟机器人或开始与一个真正的乌龟机器人的例子。