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rosbridge_suite入门教程-目录

说明：

• 介绍rosbridge_suite包的功能及使用

介绍：

• Rosbridge为非ROS程序提供了一个使用ROS功能的JSON API。
• 有许多前端与rosbridge接口，包括一个WebSocket服务器，用于Web浏览器进行交互。
• Rosbridge_suite是一个包含rosbridge的元包，rosbridge的各种前端包，像一个WebSocket包和帮助包。

目录：

• rosbridge_suite入门教程-目录
• rosbridge_suite入门教程-rosbridge_suite介绍
• rosbridge_suite入门教程-rosbridge_suite代码解读
• rosbridge_suite入门教程-rosbridge_library代码解读
• rosbridge_suite入门教程-rosbridge_server代码解读
• rosbridge_suite入门教程-rosapi代码解读

rosbridge_suite入门教程-rosbridge_suite介绍

说明：

• 介绍rosbridge_suite协议及安装

rosbridge

• Rosbridge为非ROS程序提供了一个使用ROS功能的JSON API。
• 有许多前端与rosbridge接口，包括一个WebSocket服务器，用于Web浏览器进行交互。
• Rosbridge_suite是一个包含rosbridge的元包，rosbridge的各种前端包，像一个WebSocket包和帮助包。
• rosbridge包含两个部分：
  • rosbridge协议
  • rosbridge实现

rosbridge协议

• rosbridge协议是用于向ROS（并且在理论上，任何其他机器人中间件）发送基于JSON的命令的规范。
• 订阅主题的协议示例：

{ "op": "subscribe",  "topic": "/cmd_vel",  "type": "geometry_msgs/Twist"}

• 规范是编程语言和传输方式无关。
• 想法是任何语言或传输可以发送JSON形式的rosbridge协议与ROS交互。
• 协议涵盖订阅和发布主题，服务调用，获取和设置参数，甚至压缩消息等。

rosbridge实现

• rosbridge_suite包是一个包集合，用于实现rosbridge协议和提供WebSocket传输层。
• 包含如下几个包：
  • rosbridge_library - 核心rosbridge包。rosbridge_library负责获取JSON字符串并将命令发送到ROS，反之亦然。
  • rosapi - 通过服务调用使某些ROS actions可访问。 这包括获取和设置参数，获取主题列表等。
  • rosbridge_server - 虽然rosbridge_library提供了JSON ROS转换，但它将传输层留给其他人。
    • Rosbridge_server提供了一个WebSocket连接，所以浏览器可以“与rosbridge交谈”。
    • Roslibjs是一个浏览器的JavaScript库，可以通过rosbridge_server与ROS交谈。

rosbridge安装

• 新终端输入:

sudo apt-get install ros-
   
    -rosbridge-server
   

• 为对应的ros版本，如indigo

Rosbridge运行

• 新终端，运行rosbridge并启动websocket：

roslaunch rosbridge_server rosbridge_websocket.launch

• 默认情况下，这将运行rosbridge并创建一个WebSocket在端口9090
• 您可以通过在ROS中设置~/port参数来配置端口。
• 例如修改端口为8080，如下所示：

• 现在rosbridge已经启动，并且WebSocket连接可用，我们可以创建一个基本的HTML网页发送和接收呼叫rosbridge。
• Roslibjs是一个JavaScript库，为您处理通信。
• 查看，使用roslibjs和rosbridge创建一个网页。

Rosbridge开发

• Rosbridge套件提供了一套默认的套件，用于在WebSocket传输层使用rosbridge协议。
• 然而，协议是传输层无关的，并且可以非常好地支持TCP和其他传输。

（1）构建Rosbridge包

• 安装rosauth

sudo apt-get install ros-indigo-rosauth

• 加入ROS环境

source /opt/ros/indigo/setup.bash

• 创建工作空间和下载代码

$ mkdir -p ~/catkin_ws/src$ cd ~/catkin_ws/src$ git clone https://github.com/RobotWebTools/rosbridge_suite.git

• 编译

$ cd ~/catkin_ws$ catkin_make

• 加入工作环境

$ cd ~/catkin_ws$ source devel/setup.bash

rosbridge_suite入门教程-rosbridge_suite代码解读

说明：

• 介绍rosbridge_suite元包解读

代码目录结构：

├── CHANGELOG.rst├── CMakeLists.txt  #构建文件，包括Cmake版本，包路径，指明为元包等└── package.xml
 #包信息，包含包名称，版本，介绍，作者，构建依赖，运行依赖等。

rosbridge_suite入门教程-rosbridge_library代码解读

说明：

• 介绍rosbridge_library各文件及功能

代码目录结构：

├── CHANGELOG.rst├── CMakeLists.txt├── msg
#定义消息│   ├── Num.msg
#定义数字消息│   ├── TestChar.msg
   #定义字符消息│   ├── TestDurationArray.msg
  #定义Duration数组消息│   ├── TestHeaderArray.msg
#定义Header数组消息│   ├── TestHeader.msg
 #定义Header消息│   ├── TestHeaderTwo.msg
  #定义Header消息 │   ├── TestTimeArray.msg
  #定义Time数组消息│   ├── TestUInt8FixedSizeArray16.msg  #定义Unit8[16]消息│   └── TestUInt8.msg
  #定义Unit8[]消息├── package.xml├── setup.py
   #python安装脚本├── src│   └── rosbridge_library
  #核心库│  
 ├── capabilities
   #功能包│  
 │   ├── advertise.py
   #执行话题的广播和取消│  
 │   ├── advertise_service.py   #执行服务的广播│  
 │   ├── call_service.py
#调用服务│  
 │   ├── defragmentation.py
 #对消息内容解析│  
 │   ├── fragmentation.py
   #对消息内容封装│  
 │   ├── __init__.py
#声明为Python库│  
 │   ├── publish.py
 #发布话题│  
 │   ├── service_response.py
#服务反馈处理│  
 │   ├── subscribe.py
   #订阅话题│  
 │   └── unadvertise_service.py #取消服务广播│  
 ├── capability.py│  
 ├── __init__.py│  
 ├── internal
  #内部功能实现│  
 │   ├── exceptions.py
 #异常处理│  
 │   ├── __init__.py│  
 │   ├── message_conversion.py #消息转换│  
 │   ├── pngcompression.py
 #图像压缩│  
 │   ├── publishers.py
 #跟踪使用特定发布者的客户端。提供用于发布消息和注册使用这个发布者的客户端的API│  
 │   ├── ros_loader.py
 #ros相关核心类导入│  
 │   ├── services.py
   #为特定的服务创建服务调用者，使用start()开启独立线程，或在线程中使用run()函数。│  
 │   ├── subscribers.py
#管理和与ROS订阅服务器对象接口.单个订阅者在多个客户端之间共享│  
 │   ├── subscription_modifiers.py #位于来自订阅的传入消息和传出消息之间发布方法,提供限制/缓冲功能.当参数改变时,处理程序可以转换到不同的类型的处理程序│  
 │   └── topics.py
 #发布者和订阅者共同的代码和异常处理  │  
 ├── protocol.py
   #单个客户端与ROS交互的接口.│  
 ├── rosbridge_protocol.py
 #继承protocol协议，初始化rosbridge功能列表│  
 └── util│  
 └── __init__.py├── srv
   #服务定义│   ├── AddTwoInts.srv
#│   ├── SendBytes.srv
 #发送内容定义│   ├── TestArrayRequest.srv│   ├── TestEmpty.srv│   ├── TestMultipleRequestFields.srv│   ├── TestMultipleResponseFields.srv│   ├── TestNestedService.srv│   ├── TestRequestAndResponse.srv│   ├── TestRequestOnly.srv│   └── TestResponseOnly.srv└── test
  #相关测试，包括核心功能，扩展功能，内部执行
├── capabilities
│   ├── __init__.py
│   ├── test_advertise.py
│   ├── test_call_service.py
│   ├── test_capabilities.test
│   ├── test_publish.py
│   └── test_subscribe.py
├── experimental
│   ├── complex_srv+tcp
│   │   ├── test_non-ros_service_client_complex-srv.py
│   │   └── test_non-ros_service_server_complex-srv.py
│   └── fragmentation+srv+tcp
│  
 ├── test_non-ros_service_client_fragmented.py
│  
 └── test_non-ros_service_server_fragmented.py
├── __init__.py
├── internal
│   ├── __init__.py
│   ├── publishers
│   │   ├── __init__.py
│   │   ├── test_multi_publisher.py
│   │   ├── test_multi_unregistering.py
│   │   ├── test_publisher_consistency_listener.py
│   │   └── test_publisher_manager.py
│   ├── subscribers
│   │   ├── __init__.py
│   │   ├── test_multi_subscriber.py
│   │   ├── test_subscriber_manager.py
│   │   └── test_subscription_modifiers.py
│   ├── test_compression.py
│   ├── test_internal.test
│   ├── test_message_conversion.py
│   ├── test_ros_loader.py
│   └── test_services.py
└── test_all.test

重要文件说明：

rosbridge_library/src/protocol.py

• 单个客户端与ROS交互的接口.
• 协议实例的生命周期如下：
  • 处理从客户端传入的消息
  • 发送处理后的消息到客户端
  • 客户端完成清除相关资源

rosbridge_library/test

• python的单元测试目录
• http://wiki.ros.org/unittest
• http://wiki.ros.org/rostest

rosbridge_suite入门教程-rosbridge_server代码解读

说明：

• 介绍rosbridge_server提供的多种服务器模式及实现

代码目录结构：

├── CHANGELOG.rst├── CMakeLists.txt├── launch
#启动│   ├── rosbridge_tcp.launch
  #启动TCP服务器，调用rosbridge_tcp.py│   ├── rosbridge_udp.launch
  #启动UDP服务器，调用rosbridge_udp.py
│   └── rosbridge_websocket.launch
#启动WEBSOCKET服务器，调用rosbridge_websocket.py├── package.xml├── scripts│   ├── rosbridge_tcp -> ./rosbridge_tcp.py│   ├── rosbridge_tcp.py
  #ros TCP节点, 利用SocketServer实现TCP通讯│   ├── rosbridge_udp -> rosbridge_udp.py│   ├── rosbridge_udp.py
  #ros UPD节点，利用reactor.listenUDP实现UDP通讯│   ├── rosbridge_websocket -> rosbridge_websocket.py│   └── rosbridge_websocket.py
#ros websocket节点，利用tornado.web实现websocket通讯├── setup.py└── src
├── backports
│   ├── __init__.py
│   └── ssl_match_hostname
│  
 ├── __init__.py
│  
 ├── LICENSE.txt
│  
 └── README.txt
├── rosbridge_server
 #服务器处理
│   ├── __init__.py
│   ├── tcp_handler.py
   #实现RosbridgeTcpSocket类，用于处理TCP消息
│   ├── udp_handler.py
   #实现RosbridgeUdpFactory类和RosbridgeUdpSocket类，用于处理UDP消息
│   ├── websocket_handler.py
 #实现RosbridgeWebSocket类，用于处理websocket消息
└── tornado
  #Tornado 是 FriendFeed 使用的可扩展的非阻塞式 web 服务器及其相关工具的开源版本
├── auth.py
├── autoreload.py
├── concurrent.py
├── curl_httpclient.py
├── escape.py
├── gen.py
├── http1connection.py
├── httpclient.py
├── httpserver.py
├── httputil.py
├── __init__.py
├── ioloop.py
├── iostream.py
├── locale.py
├── log.py
├── log.pyc
├── netutil.py
├── options.py
├── platform
│   ├── asyncio.py
│   ├── auto.py
│   ├── auto.pyc
│   ├── caresresolver.py
│   ├── common.py
│   ├── epoll.py
│   ├── epoll.pyc
│   ├── __init__.py
│   ├── interface.py
│   ├── kqueue.py
│   ├── posix.py
│   ├── select.py
│   ├── twisted.py
│   └── windows.py
├── process.py
├── simple_httpclient.py
├── speedups.c
├── stack_context.py
├── tcpclient.py
├── tcpserver.py
├── template.py
├── test
│   ├── auth_test.py
│   ├── concurrent_test.py
│   ├── csv_translations
│   │   └── fr_FR.csv
│   ├── curl_httpclient_test.py
│   ├── escape_test.py
│   ├── gen_test.py
│   ├── gettext_translations
│   │   └── fr_FR
│   │  
 └── LC_MESSAGES
│   │  
 ├── tornado_test.mo
│   │  
 └── tornado_test.po
│   ├── httpclient_test.py
│   ├── httpserver_test.py
│   ├── httputil_test.py
│   ├── import_test.py
│   ├── __init__.py
│   ├── ioloop_test.py
│   ├── iostream_test.py
│   ├── locale_test.py
│   ├── log_test.py
│   ├── __main__.py
│   ├── netutil_test.py
│   ├── options_test.cfg
│   ├── options_test.py
│   ├── process_test.py
│   ├── README
│   ├── resolve_test_helper.py
│   ├── runtests.py
│   ├── simple_httpclient_test.py
│   ├── stack_context_test.py
│   ├── static
│   │   ├── dir
│   │   │   └── index.html
│   │   └── robots.txt
│   ├── tcpclient_test.py
│   ├── templates
│   │   └── utf8.html
│   ├── template_test.py
│   ├── test.crt
│   ├── testing_test.py
│   ├── test.key
│   ├── twisted_test.py
│   ├── util.py
│   ├── util_test.py
│   ├── websocket_test.py
│   ├── web_test.py
│   └── wsgi_test.py
├── testing.py
├── util.py
├── web.py
├── websocket.py
└── wsgi.py

重要文件说明：

SocketServer

• SocketServer内部使用 IO多路复用 以及 “多线程” 和 “多进程” ，从而实现并发处理多个客户端请求的Socket服务端
• https://docs.python.org/2/library/socketserver.html
• http://www.cnblogs.com/zhangkui/p/5655428.html
• http://blog.csdn.net/ghostfromheaven/article/details/8653421

Twisted/reactor

• Twisted 是用Python实现的基于事件驱动的网络引擎框架
•  
• http://www.cnblogs.com/whiggzhaohong/p/5401679.html
• http://www.tuicool.com/articles/MJBviuM

tornado

• Tornado是FriendFeed使用的可扩展的非阻塞式 web 服务器及其相关工具的开源版本
• http://www.tornadoweb.cn/
• http://www.tornadoweb.cn/documentation
• http://www.tornadoweb.org/en/stable/

rosbridge_suite入门教程-rosapi代码解读

说明：

• 介绍rosapi包功能，提供各种ROS服务

代码目录结构：

├── CHANGELOG.rst├── CMakeLists.txt├── msg│   └── TypeDef.msg
 #消息类型定义├── package.xml├── scripts
 #脚本│   └── rosapi_node
 #初始化服务和参数├── setup.py├── src│   └── rosapi
  #API具体实现│  
 ├── __init__.py│  
 ├── objectutils.py  │  
 ├── params.py│  
 └── proxy.py└── srv
 #定义各种服务
├── DeleteParam.srv
├── GetActionServers.srv
├── GetParamNames.srv
├── GetParam.srv
├── GetTime.srv
├── HasParam.srv
├── MessageDetails.srv
├── NodeDetails.srv
├── Nodes.srv
├── Publishers.srv
├── SearchParam.srv
├── ServiceHost.srv
├── ServiceNode.srv
├── ServiceProviders.srv
├── ServiceRequestDetails.srv
├── ServiceResponseDetails.srv
├── ServicesForType.srv
├── Services.srv
├── ServiceType.srv
├── SetParam.srv
├── Subscribers.srv
├── TopicsForType.srv
├── Topics.srv
└── TopicType.srv

重要文件说明：

scripts/rosapi_node

• 初始化服务
• 服务包含：

rospy.Service('/rosapi/topics', Topics, get_topics)rospy.Service('/rosapi/topics_for_type', TopicsForType, get_topics_for_type)rospy.Service('/rosapi/services', Services, get_services)rospy.Service('/rosapi/services_for_type', ServicesForType, get_services_for_type)rospy.Service('/rosapi/nodes', Nodes, get_nodes)rospy.Service('/rosapi/node_details', NodeDetails, get_node_details)rospy.Service('/rosapi/action_servers', GetActionServers, get_action_servers)rospy.Service('/rosapi/topic_type', TopicType, get_topic_type)rospy.Service('/rosapi/service_type', ServiceType, get_service_type)rospy.Service('/rosapi/publishers', Publishers, get_publishers)rospy.Service('/rosapi/subscribers', Subscribers, get_subscribers)rospy.Service('/rosapi/service_providers', ServiceProviders, get_service_providers)rospy.Service('/rosapi/service_node', ServiceNode, get_service_node)rospy.Service('/rosapi/service_host', ServiceHost, get_service_host)rospy.Service('/rosapi/message_details', MessageDetails, get_message_details)rospy.Service('/rosapi/service_request_details', ServiceRequestDetails, get_service_request_details)rospy.Service('/rosapi/service_response_details', ServiceResponseDetails, get_service_response_details)rospy.Service('/rosapi/set_param', SetParam, set_param)rospy.Service('/rosapi/get_param', GetParam, get_param)rospy.Service('/rosapi/has_param', HasParam, has_param)rospy.Service('/rosapi/search_param', SearchParam, search_param)rospy.Service('/rosapi/delete_param', DeleteParam, delete_param)rospy.Service('/rosapi/get_param_names', GetParamNames, get_param_names)rospy.Service('/rosapi/get_time', GetTime, get_time)

节点说明：

• /rosapi/Topics，返回所有发布的话题列表
• /rosapi/topics_for_type，返回指定类型的所有发布的话题列表
• /rosapi/services, 返回所有发布的服务列表
• /rosapi/services_for_type，返回指定类型的所有发布的服务列表
• /rosapi/nodes，返回所有已经注册的节点列表
• /rosapi/node_details，返回某节点详情
• /rosapi/action_servers，返回action服务列表
• /rosapi/topic_type，通过话题名获取相应的消息类型
• /rosapi/service_type，通过服务名获取相应的消息类型
• /rosapi/publishers，提供话题名获取发布此话题的节点名列表
• /rosapi/subscribers，提供话题名获取接受此话题的节点名列表
• /rosapi/service_providers，提供话题名返回广播此服务类型的节点名列表
• /rosapi/service_node，提供服务名，返回提供此服务的节点名
• /rosapi/service_host，提供服务名，返回提供此服务的主机名
• /rosapi/message_details，提供消息类型名，返回类型的TypeDef
• /rosapi/service_request_details，提供服务类型名，返回消息请求的服务类型的TypeDef
• /rosapi/service_response_details，提供服务类型名，返回消息反馈的服务类型的TypeDef
• /rosapi/set_param，设置参数
• /rosapi/get_param，获取参数
• /rosapi/has_param，判断参数是否存在
• /rosapi/search_param，检索参数
• /rosapi/delete_param，删除参数
• /rosapi/get_param_names，获取参数名
• /rosapi/get_time，获取服务器时间

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