### 使用ROS2实现特定功能的编码指南 #### 创建ROS2工作空间并初始化包 为了创建一个新的ROS2项目，首先需要设置一个工作区。这可以通过以下命令完成： ```bash mkdir -p ~/ros2_ws/src cd ~/ros2_ws/ colcon build source install/setup.bash ``` 接着，在`src`目录下创建新的软件包来容纳自定义节点。 ```bash cd src ros2 pkg create py_example --build-type ament_python ``` 此操作会建立名为`py_example`的新Python包[^1]。 #### 编写发布者和订阅者的简单例子 下面是一个简单的发布者/订阅者模式的例子，展示了如何利用ROS2通信机制传递消息。 ##### 发布者(Publisher) 在新创建的包内编辑器打开`talker.py`文件，并输入如下代码片段: ```python import rclpy from rclpy.node import Node from std_msgs.msg import String class MinimalPublisher(Node): def __init__(self): super().__init__('minimal_publisher') self.publisher_ = self.create_publisher(String, 'topic', 10) timer_period = 0.5 # seconds self.timer = self.create_timer(timer_period, self.timer_callback) self.i = 0 def timer_callback(self): msg = String() msg.data = f'Hello World: {self.i}' self.publisher_.publish(msg) self.get_logger().info(f'Publishing: "{msg.data}"') self.i += 1 def main(args=None): rclpy.init(args=args) minimal_publisher = MinimalPublisher() rclpy.spin(minimal_publisher) minimal_publisher.destroy_node() rclpy.shutdown() if __name__ == '__main__': main() ``` 这段脚本实现了每隔半秒向主题`topic`发送一次字符串信息的功能。 ##### 订阅者(Subscriber) 同样地，为监听来自上述话题的消息，可以构建对应的接收端程序——即订阅者(subscriber)，将其保存至同一包下的另一个文件比如叫做`listener.py`: ```python import rclpy from rclpy.node import Node from std_msgs.msg import String class MinimalSubscriber(Node): def __init__(self): super().__init__('minimal_subscriber') self.subscription = self.create_subscription( String, 'topic', self.listener_callback, 10) self.subscription # prevent unused variable warning def listener_callback(self, msg): self.get_logger().info('I heard: "%s"' % msg.data) def main(args=None): rclpy.init(args=args) minimal_subscriber = MinimalSubscriber() rclpy.spin(minimal_subscriber) minimal_subscriber.destroy_node() rclpy.shutdown() if __name__ == '__main__': main() ``` 当接收到任何匹配的主题更新时，该函数将会被调用来处理传入的数据流。 #### 运行示例应用 确保两个终端窗口都已加载相同的工作环境(`source ~/ros2_ws/install/setup.bash`)之后，可以在其中一个执行发布者而在另一处启动订阅者服务来进行测试验证。 ```bash # Terminal 1 python3 ~/ros2_ws/src/py_example/py_example/talker.py # Terminal 2 python3 ~/ros2_ws/src/py_example/py_example/listener.py ``` 通过这种方式，能够观察到两台机器之间成功建立了基于ROS2框架的信息交换通道。