编写python订阅者节点

返回到功能包的 Python 源码目录中：

cd ros2_ws/src/py_pubsub/py_pubsub

在此目录下新建文件 subscriber_member_function.py，并使用编辑器打开，输入以下代码：

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  # 防止未使用变量的警告

    def listener_callback(self, msg):
        self.get_logger().info(f'I heard: "{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()

保存文件。

订阅者节点代码详细解释

订阅者节点代码与发布者节点类似，但作用相反。订阅者节点专门用于接收发布者节点发布的话题数据。

1. 导入模块与库

• import rclpy：导入 ROS2 Python 客户端库，节点基础功能依赖此库。
• from rclpy.node import Node：导入 ROS2 节点类，用于创建和管理节点。
• from std_msgs.msg import String：导入 ROS2 标准消息类型，订阅字符串消息。

2. 创建节点类

• 定义MinimalSubscriber类，继承自 ROS2 的 Node 类，创建订阅者节点。

3. 节点构造函数 __init__

• super().__init__('minimal_subscriber')：

  • 调用父类的构造方法，创建一个名为minimal_subscriber的节点。

• self.create_subscription(String, 'topic', self.listener_callback, 10)：

  • 创建订阅者，订阅名为topic的话题，消息类型为String。
  • 当有新消息到达时，调用listener_callback函数。
  • 队列大小设置为10，用于缓存未处理的消息。

4. 回调函数listener_callback

• 当订阅者接收到消息时，自动调用此函数，并使用self.get_logger().info输出接收到的消息内容到控制台。

5. 主函数 main

• rclpy.init(args=args)：初始化 ROS2 环境。

• 创建订阅者节点实例，并使用rclpy.spin(minimal_subscriber)启动节点监听循环。

• minimal_subscriber.destroy_node()：显式销毁节点实例。

• rclpy.shutdown()：关闭 ROS2 环境。

6. 程序入口

• 通过 if __name__ == '__main__': main() 保证节点文件直接运行时，执行节点主函数。

7. 添加订阅者入口点

继续打开功能包根目录下的 setup.py 文件，在之前定义的发布者入口点后方添加订阅者节点入口点：

entry_points={
    'console_scripts': [
        'talker = py_pubsub.publisher_member_function:main',
        'listener = py_pubsub.subscriber_member_function:main',
    ],
},

• listener：命令行中用于启动订阅者节点的名称。
• py_pubsub.subscriber_member_function:main：指定运行订阅者节点的入口函数。 完成修改后保存文件。

构建与运行节点

在工作空间根目录 ros2_ws，使用以下命令检查依赖关系(可跳过)：

rosdep install -i --from-path src --rosdistro jazzy -y

构建功能包：

colcon build --packages-select py_pubsub

打开新终端，加载设置：

source install/setup.bash

运行发布者节点：

ros2 run py_pubsub talker

再打开一个终端，同样加载设置后运行订阅者节点：

ros2 run py_pubsub listener

订阅者将接收到发布者发送的消息，并输出：

[INFO] [minimal_subscriber]: I heard: "Hello World: 0"
[INFO] [minimal_subscriber]: I heard: "Hello World: 1"
[INFO] [minimal_subscriber]: I heard: "Hello World: 2"
...

使用Ctrl+C结束节点运行。

本章小结

本章详细介绍了如何使用Python语言创建 ROS2 发布者和订阅者节点，并对节点代码的各部分进行了深入解释，帮助读者理解 ROS2 节点之间如何通过话题进行消息传递。