第3章 订阅和发布--话题通信探索(学习笔记)（未完成）

　　记得我刚开始做“鱼香 ROS”公众号的时候没有人关注，自己就经常推荐朋友订阅我的公众号，我也会每天发布技术相关的文章、图片或视频，推送给我的订阅者。

和公众号类似的订阅-发布机制用途非常广泛，比如在物联网等领域中常用到的 MQTT协议也是一种基于订阅和发布的通信协议。

在机器人的世界中，为了能够感知环境信息和执行动作，往往装载了很多传感器和执行器，常见的传感器有摄像头、雷达和惯性测量单元等，常见的执行器有各种类型的底盘、机械臂关节电动机和电动夹爪等。为了方便各类传感器和执行器数据在机器人系统中传递,ROS 2 也引入了一套订阅发布机制，即话题通信。本章将针对话题通信进行详细的讲解。

 

3.1 话题通信介绍

ROS 2 的话题机制有四个关键点，分别是发布者、订阅者、话题名称和话题类型。如图3-1 所示，发布者相当于公众号的作者，订阅者则是读者，话题名称相当于公众号名字，消息接口则相当于公众号的内容类型。

小鱼（发布节点） 话题名称（鱼香 ROS）消息接口（图文/视频） 读者（订阅节点）

 图 3-1 话题机制与公众号类比

　　在第 1 章运行海龟模拟器和键盘控制节点时，我们通过 rqt工具看到，节点之间通过订阅和发布同名的话题来传输控制指令，但当时并未详细介绍。

下面继续以海龟模拟器为例，进一步讲解话题通信。

打开终端，输入代码清单 3-1 中的命令，打开海龟模拟器。

代码清单 3-1 打开海龟模拟器
 $ ros2 run turtlesim turtlesim_node 
---
Warning: Ignoring XDG SESSION TYPE-wayland on Gnome. Use QT QPA PLATPORM-waylandl 
    to run on Wayland anyway.
[INFO] [1681383588.540304114] [turtlesim]: Starting turtlesim with node name / turtlesim 
[INFO] [1681383588.548572512] [turtlesim]: Spawning turtle [turtle1] at x=[5.544445], y=[5.544445], theta=[0.000000]

打开后，使用命令行来查看 turtlesim 节点的信息，打开新的终端，输入代码清单 3-2 中的指令。 代码清单 3-2 使用命令行查看节点信息

$ ros2 node info /turtlesim /turtlesim Subscribers: /parameter_events: rcl_interfaces/msg/ParameterEvent /turtlel/cmd_vel: geometry_msgs/msg/Twist Publishers: /parameter_events: rcl_interfaces/msg/ParameterEvent /rosout: rcl_interfaces/msg/Log /turtlel/color_sensor: turtlesim/msg/Color /turtlel/pose: turtlesim/msg/Pose
...

ros2 node info 指令用于查看节点的详细信息，其中 Subscribers 部分是 /turtlesim 节点订阅的所有话题,可以看出该节点订阅了名为/turtlel/cmd_vel的话题,用于接收控制指令,它的消息接口是geometry_msgs/msg/Twist。 Publishers部分下是该节点发布的所有话题,需要关注的话题是/turtlel/pose,该话题用于发布当前海龟的位置和速度，它的消息接口是turtlesim/msg/Pose,对于话题下面的服务和置动作相关的信息,这里先忽略。尝试使用命令订阅/turtlel/pose,实时输出海龟当前的位姿,在任意终端输入代码清单3-3中的命令。 代码清单3-3 输出海龟当前的位姿