【系统开发基础储备】ROS常用API使用【类似于库开发-编程用】（第五篇）【重点】

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前言
一、ROS对象节点注册初始化函数API
- 1.C++版本（推荐）
- 2.python版本
二、ROS的回旋循环等待函数API
- 1.C++版本（推荐）
- 2.python版本
三、ROS中时间相关的函数API
- （1）设置与获取当前时刻函数API
- - 1.C++版本（推荐）
  - 2.python版本
- （2）持续时间设置与时刻运算函数API
- - 1.C++版本（推荐）
  - 2.python版本
- （3）设置运行频率Rate函数API
- - 1.C++版本（推荐）
  - 2.python版本
- （4）休眠函数
- - python版本
四、ROS信息输出函数API
- 0.C++的信息输入输出
- 1.C++版本（推荐）
- 2.python版本
五、ROS节点状态判断API
- 0.ROS节点退出的原因
- 1.C++判断（推荐）
- 2.python判断
六、ROS日志相关的函数API
- 1.C++版本（推荐）
- 2.python版本
参考资料

前言认知有限，望大家多多包涵，有什么问题也希望能够与大家多交流，共同成长！

本文先对**ROS常用API使用【类似于库开发】**做个简单的介绍，具体内容后续再更，其他模块可以参考去我其他文章

提示：以下是本篇文章正文内容

一、ROS对象节点注册初始化函数API 1.C++版本（推荐）

（1）函数原型

void init(int &argc, char **argv, const std::string& name, uint32_t options = 0);
 * param argc 参数个数
 * param argv 参数列表
 * param name 节点名称，需要保证其唯一性，不允许包含命名空间
 * param options 节点启动选项，被封装进了ros::init_options

（2）函数调用

ros::init(argc,argv,"xxxx");

【防盗标记–盒子君hzj】

2.python版本

（1）函数原型

def init_node(name, argv=None, anonymous=False, log_level=None, disable_rostime=False,
 disable_rosout=False, disable_signals=False, xmlrpc_port=0, tcpros_port=0)

name: 节点名称，必须保证节点名称唯一，节点名称中不能使用命名空间(不能包含 '/')

（2）函数调用

rospy.init_node("yyyy")

【防盗标记–盒子君hzj】

二、ROS的回旋循环等待函数API 1.C++版本（推荐）

（1）ros::spinonce()
在循环体内，处理所有可用的回调函数一次

（2）ros::spin()
在循环体内，一直处理所有可用的回调函数

2.python版本

def spin():
    """
    进入循环处理回调 
    """

【防盗标记–盒子君hzj】

三、ROS中时间相关的函数API （1）设置与获取当前时刻函数API 1.C++版本（推荐）

ros::init(argc,argv,"hello_time");
ros::NodeHandle nh;//必须创建句柄，否则时间没有初始化，导致后续API调用失败

ros::Time right_now = ros::Time::now();//将当前时刻封装成对象
ROS_INFO("当前时刻:%.2f",right_now.toSec());//获取距离 1970年01月01日 00:00:00 的秒数
ROS_INFO("当前时刻:%d",right_now.sec);//获取距离 1970年01月01日 00:00:00 的秒数

ros::Time someTime(100,100000000);// 参数1:秒数  参数2:纳秒
ROS_INFO("时刻:%.2f",someTime.toSec()); //100.10

ros::Time someTime2(100.3);//直接传入 double 类型的秒数
ROS_INFO("时刻:%.2f",someTime2.toSec()); //100.30

【防盗标记–盒子君hzj】

2.python版本

# 获取当前时刻
right_now = rospy.Time.now()
rospy.loginfo("当前时刻:%.2f",right_now.to_sec())
rospy.loginfo("当前时刻:%.2f",right_now.to_nsec())

# 自定义时刻
some_time1 = rospy.Time(1234.567891011)
some_time2 = rospy.Time(1234,567891011)
rospy.loginfo("设置时刻1:%.2f",some_time1.to_sec())
rospy.loginfo("设置时刻2:%.2f",some_time2.to_sec())

# 从时间创建对象
# some_time3 = rospy.Time.from_seconds(543.21)
some_time3 = rospy.Time.from_sec(543.21) # from_sec 替换了 from_seconds
rospy.loginfo("设置时刻3:%.2f",some_time3.to_sec())

【防盗标记–盒子君hzj】
.
.

（2）持续时间设置与时刻运算函数API 1.C++版本（推荐）

（1）持续时间设置

ROS_INFO("当前时刻:%.2f",ros::Time::now().toSec());

ros::Duration du(10);//持续10秒钟,参数是double类型的，以秒为单位
du.sleep();//按照指定的持续时间休眠
ROS_INFO("持续时间:%.2f",du.toSec());//将持续时间换算成秒

ROS_INFO("当前时刻:%.2f",ros::Time::now().toSec());

【防盗标记–盒子君hzj】

（2）时刻运算函数

ROS_INFO("时间运算");
ros::Time now = ros::Time::now();
ros::Duration du1(10);
ros::Duration du2(20);
ROS_INFO("当前时刻:%.2f",now.toSec());

//1.time 与 duration 运算
ros::Time after_now = now + du1;
ros::Time before_now = now - du1;
ROS_INFO("当前时刻之后:%.2f",after_now.toSec());
ROS_INFO("当前时刻之前:%.2f",before_now.toSec());

//2.duration 之间相互运算
ros::Duration du3 = du1 + du2;
ros::Duration du4 = du1 - du2;
ROS_INFO("du3 = %.2f",du3.toSec());
ROS_INFO("du4 = %.2f",du4.toSec());
//PS: time 与 time 不可以运算
// ros::Time nn = now + before_now;//异常

2.python版本

（1）持续时间设置

# 持续时间相关API
rospy.loginfo("持续时间测试开始.....")
du = rospy.Duration(3.3)
rospy.loginfo("du1 持续时间:%.2f",du.to_sec())
rospy.sleep(du) #休眠函数
rospy.loginfo("持续时间测试结束.....")

（2）时刻运算函数【防盗标记–盒子君hzj】

rospy.loginfo("时间运算")
now = rospy.Time.now()
du1 = rospy.Duration(10)
du2 = rospy.Duration(20)
rospy.loginfo("当前时刻:%.2f",now.to_sec())
before_now = now - du1
after_now = now + du1
dd = du1 + du2
# now = now + now #非法
rospy.loginfo("之前时刻:%.2f",before_now.to_sec())
rospy.loginfo("之后时刻:%.2f",after_now.to_sec())
rospy.loginfo("持续时间相加:%.2f",dd.to_sec())

（3）设置运行频率Rate函数API 1.C++版本（推荐）

ros::Rate rate(1);//指定频率
while (true)
{
    ROS_INFO("-----------code----------");
    rate.sleep();//休眠，休眠时间 = 1 / 频率。
}

【防盗标记–盒子君hzj】

2.python版本

# 设置执行频率
rate = rospy.Rate(0.5)
while not rospy.is_shutdown():
    rate.sleep() #休眠
    rospy.loginfo("+++++++++++++++")

（4）休眠函数 python版本

rospy.sleep(1)

.
.

四、ROS信息输出函数API 0.C++的信息输入输出

使用C++的cout和cin要包含iostream的头文件，#include
在cout或者cin出现错误的时候，可能是C++标准导致的，改成std::cout << XXX < 
1.C++版本（推荐） 
ROS_INFO("时间运算");
ROS_INFO("string_param_init: %s", s.c_str());
ROS_INFO("int_param_init: %d", num);
ROS_INFO(“xxxxxx”);
ROS_ERROR(“xxxxxx”);
 
2.python版本 
rospy.loginfo("持续时间测试开始.....")
 
【防盗标记–盒子君hzj】 
五、ROS节点状态判断API 
在发布实现时，一般会循环发布消息，循环的判断条件一般由节点状态来控制，C++中可以通过 ros::ok() 来判断节点状态是否正常，而 python 中则通过 rospy.is_shutdown() 来实现判断 
0.ROS节点退出的原因 
（1）节点接收到了关闭信息，比如常用的 ctrl + c 快捷键就是关闭节点的信号；
（2）同名节点启动，导致现有节点退出；
（3）程序中的其他部分调用了节点关闭相关的API(C++中是ros::shutdown()，python中是rospy.signal_shutdown())
 
1.C++判断（推荐） 
（1）检查节点是否已经退出 
ros::shutdown() 被调用且执行完毕后，该函数将会返回 false
 
（2）节点关闭函数 
void shutdown();
 
【防盗标记–盒子君hzj】 
2.python判断 
（1）检查节点是否已经退出 
def is_shutdown():
    """
    @return: True 如果节点已经被关闭
    @rtype: bool
    """
 
【防盗标记–盒子君hzj】
 （2）节点关闭函数
 方法一 
def signal_shutdown(reason):
    """
    关闭节点
    @param reason: 节点关闭的原因，是一个字符串
    @type  reason: str
    """
 
方法二 
def on_shutdown(h):
    """
    节点被关闭时调用的函数
    @param h: 关闭时调用的回调函数，此函数无参
    @type  h: fn()
    """
 
【防盗标记–盒子君hzj】 
六、ROS日志相关的函数API 
1.C++版本（推荐） 
（1）DEBUG(调试)
ROS_DEBUG("hello,DEBUG"); //不会输出，只在调试时使用，此类消息不会输出到控制台；

（2）INFO(信息)
ROS_INFO("hello,INFO"); //默认白色字体，标准消息，一般用于说明系统内正在执行的操作；

（3）WARN(警告)
ROS_WARN("Hello,WARN"); //默认黄色字体，提醒一些异常情况，但程序仍然可以执行；

（4）ERROR(错误)
ROS_ERROR("hello,ERROR");//默认红色字体，提示错误信息，此类错误会影响程序运行；

（5）FATAL(严重错误)
ROS_FATAL("hello,FATAL");//默认红色字体，此类错误将阻止节点继续运行。
 
【防盗标记–盒子君hzj】 
2.python版本 
（1）DEBUG(调试)
rospy.logdebug("hello,debug")  #不会输出，只在调试时使用，此类消息不会输出到控制台；

（2）INFO(信息)
rospy.loginfo("hello,info")  #默认白色字体，标准消息，一般用于说明系统内正在执行的操作；

（3）WARN(警告)
rospy.logwarn("hello,warn")  #默认黄色字体，提醒一些异常情况，但程序仍然可以执行；

（4）ERROR(错误)
rospy.logerr("hello,error")  #默认红色字体，提示错误信息，此类错误会影响程序运行；

（5）FATAL(严重错误):
rospy.logfatal("hello,fatal") #默认红色字体，此类错误将阻止节点继续运行。
 
【防盗标记–盒子君hzj】 
 
参考资料 
API官网 
https://link.zhihu.com/?target=http%3A//wiki.ros.org/APIs 
https://link.zhihu.com/?target=https%3A//docs.ros.org/en/api/roscpp/html/

【系统开发基础储备】ROS常用API使用【类似于库开发-编程用】（第五篇）【重点】

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