ROS2系列教程：话题Topic通信（上）发布者与订阅者

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话题名（topic name）：/cmd_vel
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消息类型（message type）：geometry_msgs/msg/Twist

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节点启动 → 通过 DDS 组播协议广播自己的存在（含发布/订阅信息）
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→ 其他节点收到后回应 → 双方协商 QoS → 建立 P2P 直连 → 开始传输

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# py_pkg/py_publisher.py —— Python 发布者
2
import rclpy
3
from rclpy.node import Node
4
from std_msgs.msg import String
5

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class PyPublisher(Node):
7
    def __init__(self):
8
        super().__init__('py_publisher')
9
        # 1. 创建发布者：话题名 + 消息类型 + QoS 队列长度
10
        self.pub = self.create_publisher(String, 'chatter', 10)
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        # 2. 定时器驱动周期性发布
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        self.timer = self.create_timer(1.0, self.timer_callback)
13
        self.count = 0
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    def timer_callback(self):
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        self.count += 1
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        msg = String()
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        msg.data = f'Hello from py_publisher #{self.count}'
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        # 3. 发布消息
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        self.pub.publish(msg)
21
        self.get_logger().info(f'发布: {msg.data}')
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def main():
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    rclpy.init()
25
    node = PyPublisher()
26
    rclpy.spin(node)
27
    node.destroy_node()
28
    rclpy.shutdown()
29

30
if __name__ == '__main__':
31
    main()

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# py_pkg/py_subscriber.py —— Python 订阅者
2
import rclpy
3
from rclpy.node import Node
4
from std_msgs.msg import String
5

6
class PySubscriber(Node):
7
    def __init__(self):
8
        super().__init__('py_subscriber')
9
        # 1. 创建订阅者：话题名 + 消息类型 + 回调函数 + QoS
10
        self.sub = self.create_subscription(
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            String, 'chatter', self.listener_callback, 10)
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    def listener_callback(self, msg):
14
        # 2. 收到消息时自动调用（spin 的循环里执行）
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        self.get_logger().info(f'收到: {msg.data}')
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def main():
18
    rclpy.init()
19
    node = PySubscriber()
20
    rclpy.spin(node)
21
    node.destroy_node()
22
    rclpy.shutdown()
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if __name__ == '__main__':
25
    main()

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std_msgs/msg/Header           # 时间戳+坐标系id，几乎所有消息都嵌套它
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std_msgs/msg/String           # 字符串（示例常用）
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std_msgs/msg/Int32            # 32位整数
4
std_msgs/msg/Float64          # 64位浮点
5
geometry_msgs/msg/Twist       # 线速度+角速度（/cmd_vel 常用）
6
geometry_msgs/msg/PoseStamped # 带时间的位姿（导航目标点）
7
sensor_msgs/msg/LaserScan     # 激光雷达数据
8
sensor_msgs/msg/Image         # 图像
9
nav_msgs/msg/Odometry         # 里程计

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# py_pkg/sensor_node.py —— 一个节点两个发布者
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import rclpy
3
from rclpy.node import Node
4
from std_msgs.msg import Int32
5
from geometry_msgs.msg import Twist
6

7
class SensorNode(Node):
8
    def __init__(self):
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        super().__init__('sensor_node')
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        # 两个发布者：不同话题、不同类型
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        self.odom_pub = self.create_publisher(Int32, 'odom', 10)
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        self.cmd_pub = self.create_publisher(Twist, 'cmd_vel', 10)
13
        self.timer = self.create_timer(0.5, self.tick)
14
        self.count = 0
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    def tick(self):
17
        self.count += 1
18
        # 发里程计
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        odom_msg = Int32()
20
        odom_msg.data = self.count
21
        self.odom_pub.publish(odom_msg)
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        # 发速度指令（每 5 拍换一次方向）
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        cmd = Twist()
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        cmd.linear.x = 0.5 if (self.count % 10 < 5) else -0.5
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        cmd.angular.z = 0.2
27
        self.cmd_pub.publish(cmd)
28
        self.get_logger().info(f'odom={self.count} cmd_vx={cmd.linear.x:.2f}')
29

30
def main():
31
    rclpy.init()
32
    node = SensorNode()
33
    rclpy.spin(node)
34
    node.destroy_node()
35
    rclpy.shutdown()
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37
if __name__ == '__main__':
38
    main()

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# py_pkg/display_node.py —— 一个节点两个订阅者
2
import rclpy
3
from rclpy.node import Node
4
from std_msgs.msg import Int32
5
from geometry_msgs.msg import Twist
6

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class DisplayNode(Node):
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    def __init__(self):
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        super().__init__('display_node')
10
        self.odom_sub = self.create_subscription(
11
            Int32, 'odom', self.on_odom, 10)
12
        self.cmd_sub = self.create_subscription(
13
            Twist, 'cmd_vel', self.on_cmd, 10)
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15
    def on_odom(self, msg):
16
        self.get_logger().info(f'里程计: {msg.data}')
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18
    def on_cmd(self, msg):
19
        self.get_logger().info(f'速度指令: vx={msg.linear.x:.2f} wz={msg.angular.z:.2f}')
20

21
def main():
22
    rclpy.init()
23
    node = DisplayNode()
24
    rclpy.spin(node)
25
    node.destroy_node()
26
    rclpy.shutdown()
27

28
if __name__ == '__main__':
29
    main()