Golang机器人操作系统(ROS)功能实现插件库goroslib使用指南

goroslib简介

goroslib是Go语言实现的ROS(机器人操作系统)客户端库，允许Go程序与ROS系统进行交互。它支持ROS的核心功能，包括：

• 发布/订阅消息
• 服务调用
• 参数服务器操作
• 动作服务器/客户端

安装

go get github.com/aler9/goroslib

基本使用示例

1. 发布者(Publisher)

package main

import (
	"fmt"
	"time"

	"github.com/aler9/goroslib"
	"github.com/aler9/goroslib/pkg/msgs/std_msgs"
)

func main() {
	// 创建节点
	node, err := goroslib.NewNode(goroslib.NodeConf{
		Name:          "/gopublisher",
		MasterAddress: "127.0.0.1:11311",
	})
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer node.Close()

	// 创建发布者
	pub, err := goroslib.NewPublisher(goroslib.PublisherConf{
		Node:  node,
		Topic: "/test_topic",
		Msg:   &std_msgs.String{},
	})
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer pub.Close()

	// 发布消息
	for i := 0; i < 10; i++ {
		msg := &std_msgs.String{
			Data: fmt.Sprintf("hello %d", i),
		}
		fmt.Printf("Publishing: %s\n", msg.Data)
		pub.Write(msg)
		time.Sleep(1 * time.Second)
	}
}

2. 订阅者(Subscriber)

package main

import (
	"fmt"

	"github.com/aler9/goroslib"
	"github.com/aler9/goroslib/pkg/msgs/std_msgs"
)

func main() {
	// 创建节点
	node, err := goroslib.NewNode(goroslib.NodeConf{
		Name:          "/gosubscriber",
		MasterAddress: "127.0.0.1:11311",
	})
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer node.Close()

	// 创建订阅者
	sub, err := goroslib.NewSubscriber(goroslib.SubscriberConf{
		Node:     node,
		Topic:    "/test_topic",
		Callback: func(msg *std_msgs.String) {
			fmt.Printf("Received: %s\n", msg.Data)
		},
	})
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer sub.Close()

	// 保持运行
	select {}
}

3. 服务服务器(Service Server)

package main

import (
	"fmt"

	"github.com/aler9/goroslib"
	"github.com/aler9/goroslib/pkg/msgs/std_srvs"
)

func main() {
	// 创建节点
	node, err := goroslib.NewNode(goroslib.NodeConf{
		Name:          "/goservice_server",
		MasterAddress: "127.0.0.1:11311",
	})
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer node.Close()

	// 创建服务服务器
	srv, err := goroslib.NewServiceServer(goroslib.ServiceServerConf{
		Node: node,
		Name: "/test_service",
		Srv:  &std_srvs.SetBool{},
		Callback: func(req *std_srvs.SetBoolReq) *std_srvs.SetBoolRes {
			fmt.Printf("Request received: %v\n", req.Data)
			return &std_srvs.SetBoolRes{
				Success: true,
				Message: "processed",
			}
		},
	})
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer srv.Close()

	// 保持运行
	select {}
}

4. 服务客户端(Service Client)

package main

import (
	"fmt"
	"time"

	"github.com/aler9/goroslib"
	"github.com/aler9/goroslib/pkg/msgs/std_srvs"
)

func main() {
	// 创建节点
	node, err := goroslib.NewNode(goroslib.NodeConf{
		Name:          "/goservice_client",
		MasterAddress: "127.0.0.1:11311",
	})
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer node.Close()

	// 创建服务客户端
	cli, err := goroslib.NewServiceClient(goroslib.ServiceClientConf{
		Node: node,
		Name: "/test_service",
		Srv:  &std_srvs.SetBool{},
	})
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer cli.Close()

	// 等待服务可用
	for {
		time.Sleep(1 * time.Second)
		if cli.IsServiceAvailable() {
			break
		}
		fmt.Println("waiting for service...")
	}

	// 调用服务
	req := std_srvs.SetBoolReq{
		Data: true,
	}
	res := std_srvs.SetBoolRes{}
	err = cli.Call(&req, &res)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	fmt.Printf("Response: %v\n", res)
}

高级功能

自定义消息类型

创建自定义消息文件MyMessage.msg:

string first_name
string last_name
uint8 age
float32 score

然后使用goroslib-msg工具生成Go代码:

goroslib-msg generate MyMessage.msg

参数服务器操作

// 设置参数
err := node.ParamSet("/my_param", "value")
if err != nil {
    panic(err)
}

// 获取参数
val, err := node.ParamGet("/my_param")
if err != nil {
    panic(err)
}
fmt.Println("Parameter value:", val)

注意事项

1. 确保ROS master正在运行(roscore)
2. 不同语言间的消息类型必须完全匹配
3. 注意goroslib与ROS版本的兼容性
4. 生产环境中需要考虑错误处理和重连机制

goroslib为Go开发者提供了与ROS系统交互的能力，使得可以使用Go语言开发机器人应用，充分利用Go语言的高效和并发特性。