使用Python的 ROS 订阅者

在ROS中，我们可以使用Python语言来实现ROS节点的订阅者功能。订阅者可以监听ROS中的特定话题，并在话题被发布时执行一系列操作。本文将介绍如何使用Python编写ROS订阅者，并提供一些使用订阅者实现的示例代码。

准备工作

在开始编写Python订阅者之前，必须确保ROS环境已经正确安装和配置。此外，还需要熟悉ROS消息和Python编程。

编写Python订阅者

在Python中，我们可以使用rospy模块来创建ROS节点和订阅者。下面是一个简单的Python程序，用于创建订阅者并监听/chatter话题：

import rospy
from std_msgs.msg import String

def callback(data):
    rospy.loginfo(rospy.get_caller_id() + " I heard %s", data.data)

def listener():
    rospy.init_node('listener', anonymous=True)
    rospy.Subscriber("chatter", String, callback)
    rospy.spin()

if __name__ == '__main__':
    listener()

上述代码中，我们首先导入rospy和String消息类型。callback函数将在/chatter话题收到消息时被调用。listener函数用于创建ROS节点和订阅者，并开始监听。

使用if __name__ == '__main__':语句可以确保在该Python程序被作为独立脚本运行时，自动执行listener函数。

示例代码

下面是一些使用Python订阅者实现的示例代码：

1. 实时显示机器人传感器数据

import rospy
from sensor_msgs.msg import Imu

def callback(data):
    rospy.loginfo("Received IMU data: %s", data)

def listener():
    rospy.init_node('imu_listener', anonymous=True)
    rospy.Subscriber("/imu/data", Imu, callback)
    rospy.spin()

if __name__ == '__main__':
    listener()

上述代码创建了一个订阅者，监听机器人的IMU传感器数据，并在控制台中输出收到的数据。

2. 机器人姿态控制

import rospy
from std_msgs.msg import Float64

def callback(data):
    rospy.loginfo("Received angle: %s", data.data)
    # TODO: 进行机器人姿态控制

def listener():
    rospy.init_node('angle_listener', anonymous=True)
    rospy.Subscriber("/robot/angle", Float64, callback)
    rospy.spin()

if __name__ == '__main__':
    listener()

上述代码创建了一个订阅者，监听机器人期望的姿态角度，并根据收到的角度进行姿态控制。这里我们还需要在callback函数中实现姿态控制的具体逻辑。

3. 机器人自主导航

import rospy
from nav_msgs.msg import Odometry
from geometry_msgs.msg import Twist

def callback(data):
    rospy.loginfo("Received odometry data: %s", data)
    # TODO: 根据机器人位置和目标位置计算速度指令
    cmd_vel_pub.publish(cmd_vel)

def listener():
    rospy.init_node('odometry_listener', anonymous=True)
    rospy.Subscriber("/odom", Odometry, callback)
    global cmd_vel_pub
    cmd_vel_pub = rospy.Publisher("/cmd_vel", Twist, queue_size=10)
    rospy.spin()

if __name__ == '__main__':
    listener()

上述代码创建了一个订阅者，监听机器人的里程计数据，并根据机器人和目标位置计算速度指令。然后，使用cmd_vel_pub对象向/cmd_vel话题发布速度指令。