roslibjs 完整用法：核心功能与通信操作

一、使用前提（环境准备）

roslibjs通过rosbridge_server（ROS的WebSocket桥接服务）与ROS通信，因此需完成两步准备：

1. ROS端启动rosbridge

roslibjs的所有通信都依赖rosbridge的WebSocket服务，启动命令：


# 启动默认配置的rosbridge websocket（端口9090）
roslaunch rosbridge_server rosbridge_websocket.launch

2. 前端引入roslibjs

有两种方式，新手推荐CDN快速引入：


<!-- CDN引入（推荐新手） -->
<script src="https://static.robotwebtools.org/roslibjs/current/roslib.min.js"></script>

<!-- 或npm安装（适用于模块化项目） -->
<!-- 1. 安装：npm install roslib -->
<!-- 2. 引入：import ROSLIB from 'roslib'; -->

二、核心对象与基础连接

ROSLIB.Ros是roslibjs的核心对象，用于建立与rosbridge的WebSocket连接，所有后续操作都依赖这个对象。

示例：创建并连接ROS


// 1. 创建ROS连接对象（指定rosbridge的WebSocket地址）
const ros = new ROSLIB.Ros({
  url: 'ws://localhost:9090' // rosbridge默认端口是9090
});

// 2. 注册连接状态回调（必加，用于调试和状态处理）
// 连接成功
ros.on('connection', () => {
  console.log('✅ 成功连接到ROS桥接服务器');
});

// 连接错误（如rosbridge未启动、地址错误）
ros.on('error', (error) => {
  console.error('❌ 连接失败：', error);
});

// 连接关闭
ros.on('close', () => {
  console.log('🔌 ROS连接已关闭');
});

三、roslibjs核心用法（附完整示例）

1. 话题（Topic）操作（最常用）

ROS话题是异步发布/订阅模式，对应ROSLIB.Topic对象，支持订阅（接收数据） 和发布（发送数据）。

1.1 订阅话题（从ROS接收数据）

示例：订阅海龟仿真的/turtle1/pose话题（获取海龟位姿）


// 定义话题对象
const poseTopic = new ROSLIB.Topic({
  ros: ros,                // 关联已建立的ROS连接
  name: '/turtle1/pose',   // 话题名称（与ROS端一致）
  messageType: 'turtlesim/Pose' // 消息类型（必须匹配）
});

// 订阅话题，注册数据回调
poseTopic.subscribe((message) => {
  console.log('🐢 海龟位姿数据：');
  console.log('x坐标：', message.x);
  console.log('y坐标：', message.y);
  console.log('朝向角度：', message.theta);
  
  // 可选：满足条件后取消订阅
  // if (message.x > 5) poseTopic.unsubscribe();
});

1.2 发布话题（向ROS发送指令）

示例：发布/turtle1/cmd_vel话题（控制海龟移动）


// 定义话题对象
const cmdVelTopic = new ROSLIB.Topic({
  ros: ros,
  name: '/turtle1/cmd_vel',
  messageType: 'geometry_msgs/Twist'
});

// 构造要发布的消息（严格匹配消息类型结构）
const twistMsg = new ROSLIB.Message({
  linear: { x: 1.0, y: 0.0, z: 0.0 }, // 线速度（x方向前进）
  angular: { x: 0.0, y: 0.0, z: 0.5 } // 角速度（z轴旋转）
});

// 单次发布
cmdVelTopic.publish(twistMsg);

// 可选：持续发布（比如定时器）
// setInterval(() => {
//   cmdVelTopic.publish(twistMsg);
// }, 100); // 每100ms发布一次

// 可选：停止发布（取消广告）
// cmdVelTopic.unadvertise();

2. 服务（Service）调用（请求-响应模式）

ROS服务是同步/异步的请求-响应通信，对应ROSLIB.Service和ROSLIB.ServiceRequest对象。

示例：调用/spawn服务（生成新海龟）


// 定义服务对象
const spawnService = new ROSLIB.Service({
  ros: ros,
  name: '/spawn',          // 服务名称
  serviceType: 'turtlesim/Spawn' // 服务类型
});

// 构造服务请求参数
const spawnRequest = new ROSLIB.ServiceRequest({
  x: 3.0,    // 新海龟x坐标
  y: 3.0,    // 新海龟y坐标
  theta: 0.0, // 朝向角度
  name: 'turtle2' // 新海龟名称
});

// 调用服务（异步回调）
spawnService.callService(
  spawnRequest,
  (response) => { // 成功回调
    console.log('✅ 新海龟生成成功，名称：', response.name);
  },
  (error) => { // 失败回调
    console.error('❌ 服务调用失败：', error);
  }
);

3. 参数服务器操作（Param）

ROS参数服务器用于存储全局配置，对应ROSLIB.Param对象，支持读取、设置、删除。

3.1 读取参数


// 定义参数对象（海龟仿真背景红色值）
const bgRedParam = new ROSLIB.Param({
  ros: ros,
  name: '/turtlesim/background_r'
});

// 获取参数值
bgRedParam.get((value) => {
  console.log('🎨 背景红色值：', value);
});

3.2 设置参数


// 修改参数值（将背景红色设为255）
bgRedParam.set(255);

// 验证修改结果
bgRedParam.get((value) => {
  console.log('🎨 修改后背景红色值：', value);
});

// 可选：删除参数
// bgRedParam.delete();

4. TF变换查询（坐标变换）

ROS的TF用于描述不同坐标系的关系，roslibjs通过ROSLIB.TFClient查询。

示例：查询base_link相对于odom的坐标变换


// 创建TF客户端
const tfClient = new ROSLIB.TFClient({
  ros: ros,
  fixedFrame: 'odom',    // 参考坐标系
  rate: 10.0             // 查询频率（Hz）
});

// 订阅TF变换
tfClient.subscribe('base_link', (tf) => {
  console.log('🌐 base_link相对于odom的变换：');
  console.log('平移：', tf.translation); // {x, y, z}
  console.log('旋转（四元数）：', tf.rotation); // {x, y, z, w}
});

5. 辅助操作

5.1 获取ROS话题列表


ros.getTopics((topics) => {
  console.log('📋 当前ROS话题列表：', topics);
});

5.2 获取ROS服务列表


ros.getServices((services) => {
  console.log('📋 当前ROS服务列表：', services);
});

5.3 关闭ROS连接


ros.close(); // 主动关闭WebSocket连接

四、关键注意事项

跨域问题：如果网页和rosbridge不在同一域名/端口，需配置rosbridge的CORS（跨域），启动时添加参数：
```
roslaunch rosbridge_server rosbridge_websocket.launch --args " -cors_allowed_origins *"
```
消息类型匹配：话题/服务的messageType/serviceType必须与ROS端完全一致（如turtlesim/Pose不能写错），否则通信失败。
错误处理：务必为连接、订阅、服务调用添加错误回调，避免程序静默失败。

总结

roslibjs的核心是ROSLIB.Ros对象，需先建立与rosbridge的WebSocket连接，这是所有操作的基础。
核心功能分为四类：话题发布/订阅（ROSLIB.Topic）、服务调用（ROSLIB.Service）、参数操作（ROSLIB.Param）、TF变换查询（ROSLIB.TFClient）。
使用前需启动rosbridge_websocket，并确保消息类型匹配、处理跨域问题，提升代码鲁棒性。

posted @ 2026-01-14 21:02 StarVik 阅读(8) 评论(0) 收藏举报

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