理解服务 (Understanding services)¶

目标：使用命令行工具了解 ROS 2 中的服务。

教程级别：初学者

时间：10 分钟

背景
先决条件
任务
- 1 设置
- 2 ros2 service list
- 3 ros2 service type
- 4 ros2 service find
- 5 ros2 interface show
- 6 ros2 service call
总结
下一步
相关内容

背景¶

服务 (Services) 是 ROS 图中节点通信的另一种方法。服务基于调用-响应 (call-and-response) 模型，而话题基于发布-订阅 (publisher-subscriber) 模型。话题允许节点订阅数据流并获取持续更新，而服务仅在客户端专门调用时才提供数据。

先决条件¶

本教程中提到的一些概念（如节点和话题）已在本系列的先前教程中介绍过。

您将需要 turtlesim 包。

一如既往，不要忘记在打开的每个新终端中 source ROS 2。

任务¶

1 设置¶

启动两个 turtlesim 节点：/turtlesim 和 /teleop_turtle。

打开一个新终端并运行：

ros2 run turtlesim turtlesim_node

打开另一个终端并运行：

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

2 ros2 service list¶

在新终端中运行 ros2 service list 命令将返回系统中当前活动的所有服务的列表：

ros2 service list

/clear
/kill
/reset
/spawn
/teleop_turtle/describe_parameters
/teleop_turtle/get_parameter_types
/teleop_turtle/get_parameters
/teleop_turtle/list_parameters
/teleop_turtle/set_parameters
/teleop_turtle/set_parameters_atomically
/turtle1/set_pen
/turtle1/teleport_absolute
/turtle1/teleport_relative
/turtlesim/describe_parameters
/turtlesim/get_parameter_types
/turtlesim/get_parameters
/turtlesim/list_parameters
/turtlesim/set_parameters
/turtlesim/set_parameters_atomically

您会看到两个节点都有六个名称中带有 parameters 的相同服务。ROS 2 中的几乎每个节点都具有这些基础结构服务，参数就是基于这些服务构建的。下一篇教程将详细介绍参数。在本教程中，将忽略参数服务。

现在，让我们专注于 turtlesim 特有的服务：/clear、/kill、/reset、/spawn、/turtle1/set_pen、/turtle1/teleport_absolute 和 /turtle1/teleport_relative。您可能还记得在使用 turtlesim、ros2 和 rqt 教程中使用 rqt 与其中一些服务进行过交互。

3 ros2 service type¶

服务具有描述服务请求和响应数据结构的类型。服务类型的定义与话题类型类似，不同之处在于服务类型有两部分：一条消息用于请求，另一条用于响应。

要查找服务的类型，请使用命令：

ros2 service type <service_name>

让我们看看 turtlesim 的 /clear 服务。在新终端中，输入命令：

ros2 service type /clear

std_srvs/srv/Empty

Empty 类型意味着服务调用在发出请求时不发送数据，在接收响应时不接收数据。

3.1 ros2 service list -t¶

要同时查看所有活动服务的类型，可以将 --show-types 选项（缩写为 -t）附加到 list 命令：

ros2 service list -t

/clear [std_srvs/srv/Empty]
/kill [turtlesim/srv/Kill]
/reset [std_srvs/srv/Empty]
/spawn [turtlesim/srv/Spawn]
...
/turtle1/set_pen [turtlesim/srv/SetPen]
/turtle1/teleport_absolute [turtlesim/srv/TeleportAbsolute]
/turtle1/teleport_relative [turtlesim/srv/TeleportRelative]
...

4 ros2 service find¶

如果要查找特定类型的所有服务，可以使用以下命令：

ros2 service find <type_name>

例如，您可以像这样找到所有 Empty 类型服务：

ros2 service find std_srvs/srv/Empty

/clear
/reset

5 ros2 interface show¶

您可以从命令行调用服务，但首先需要知道输入参数的结构。

ros2 interface show <type_name>

在 /clear 服务的类型 Empty 上尝试一下：

ros2 interface show std_srvs/srv/Empty

---

--- 将请求结构（上方）与响应结构（下方）分隔开。但是，正如您之前了解到的，Empty 类型不发送或接收任何数据。所以，很自然地，它的结构是空白的。

让我们内省一个发送和接收数据的服务类型，比如 /spawn。从 ros2 service list -t 的结果中，我们知道 /spawn 的类型是 turtlesim/srv/Spawn。

要查看 /spawn 服务的请求和响应参数，请运行命令：

ros2 interface show turtlesim/srv/Spawn

float32 x
float32 y
float32 theta
string name # Optional.  A unique name will be created and returned if this is empty
---
string name

--- 线以上的信息告诉我们调用 /spawn 所需的参数。x、y 和 theta 决定了生成的海龟的 2D 位姿，而 name 显然是可选的。

线以下的信息不是您在这种情况下需要知道的，但它可以帮助您了解从调用中获得的响应的数据类型。

6 ros2 service call¶

既然您知道了什么是服务类型，如何查找服务的类型，以及如何查找该类型参数的结构，您就可以使用以下命令调用服务：

ros2 service call <service_name> <service_type> <arguments>

<arguments> 部分是可选的。例如，您知道 Empty 类型服务没有任何参数：

ros2 service call /clear std_srvs/srv/Empty

此命令将清除 turtlesim 窗口中您的海龟绘制的任何线条。

现在，让我们通过调用 /spawn 并设置参数来生成一只新海龟。命令行服务调用中的输入 <arguments> 需要采用 YAML 语法。

输入命令：

ros2 service call /spawn turtlesim/srv/Spawn "{x: 2, y: 2, theta: 0.2, name: ''}"

requester: making request: turtlesim.srv.Spawn_Request(x=2.0, y=2.0, theta=0.2, name='')

response:
turtlesim.srv.Spawn_Response(name='turtle2')

您将获得这种关于正在发生的事情的方法式视图，然后是服务响应。

您的 turtlesim 窗口将立即更新为新生成的海龟：

总结¶

节点可以使用 ROS 2 中的服务进行通信。与话题（一种单向通信模式，节点发布信息，由一个或多个订阅者使用）不同，服务是一种请求/响应模式，客户端向提供服务的节点发出请求，服务处理请求并生成响应。

您通常不希望将服务用于连续调用；话题甚至动作会更适合。

在本教程中，您使用了命令行工具来识别、内省和调用服务。

下一步¶

在下一篇教程理解参数中，您将学习配置节点设置。