Rust机器人操作系统ROS 2客户端库r2r_rcl的使用，实现高性能机器人应用开发与通信

安装

在项目目录中运行以下Cargo命令：

cargo add r2r_rcl

或者在Cargo.toml中添加以下行：

r2r_rcl = "0.9.5"

基本信息

• 版本: 0.9.5
• 发布时间: 4个月前
• 许可证: MIT
• 大小: 29.4 KiB
• 2021版

示例代码

以下是一个使用r2r_rcl库创建简单ROS 2节点并发布/订阅消息的完整示例：

use r2r_rcl::{Context, Node, Publisher, Subscription};
use std::sync::{Arc, Mutex};
use tokio::task;

// 定义消息类型
#[derive(Debug, Clone)]
struct StringMsg {
    data: String,
}

#[tokio::main]
async fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    // 初始化ROS 2上下文
    let ctx = Context::create()?;
    
    // 创建节点
    let node = Node::create(&ctx, "rust_ros2_node", "")?;
    
    // 创建发布者
    let publisher = node.create_publisher::<StringMsg>("rust_topic", 10)?;
    
    // 创建订阅者
    let received_msgs = Arc::new(Mutex::new(Vec::new()));
    let received_msgs_clone = received_msgs.clone();
    
    let _subscription = node.subscribe(
        "rust_topic",
        10,
        move |msg: StringMsg| {
            println!("收到消息: {}", msg.data);
            received_msgs_clone.lock().unwrap().push(msg);
        },
    )?;
    
    // 在后台线程运行ROS 2事件循环
    task::spawn(async move {
        let _ = r2r_rcl::spin(&node);
    });
    
    // 发布消息
    for i in 0..5 {
        let msg = StringMsg {
            data: format!("Hello ROS 2 from Rust! - {}", i),
        };
        println!("发布消息: {}", msg.data);
        publisher.publish(msg)?;
        tokio::time::sleep(std::time::Duration::from_secs(1)).await;
    }
    
    // 等待所有消息被接收
    tokio::time::sleep(std::time::Duration::from_secs(2)).await;
    
    // 验证收到的消息
    let msgs = received_msgs.lock().unwrap();
    assert_eq!(msgs.len(), 5);
    
    Ok(())
}

完整示例代码

// 引入必要的库
use r2r_rcl::{Context, Node, Publisher, Subscription};
use std::sync::{Arc, Mutex};
use tokio::task;

// 自定义消息类型
#[derive(Debug, Clone)]
struct CustomMessage {
    id: u32,
    content: String,
    timestamp: std::time::SystemTime,
}

#[tokio::main]
async fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    // 初始化ROS 2上下文
    let ctx = Context::create()?;
    
    // 创建节点
    let node = Node::create(&ctx, "advanced_rust_ros2_node", "/custom_namespace")?;
    
    // 创建发布者
    let publisher = node.create_publisher::<CustomMessage>("custom_topic", 10)?;
    
    // 创建订阅者
    let message_log = Arc::new(Mutex::new(Vec::new()));
    let log_clone = message_log.clone();
    
    let _subscription = node.subscribe(
        "custom_topic",
        10,
        move |msg: CustomMessage| {
            println!("收到自定义消息 - ID: {}, 内容: {}", msg.id, msg.content);
            log_clone.lock().unwrap().push(msg);
        },
    )?;
    
    // 启动ROS 2事件循环
    task::spawn(async move {
        let _ = r2r_rcl::spin(&node);
    });
    
    // 发布自定义消息
    for i in 1..=10 {
        let msg = CustomMessage {
            id: i,
            content: format!("这是第{}条自定义消息", i),
            timestamp: std::time::SystemTime::now(),
        };
        println!("发布消息 - ID: {}, 内容: {}", msg.id, msg.content);
        publisher.publish(msg)?;
        tokio::time::sleep(std::time::Duration::from_millis(500)).await;
    }
    
    // 等待消息处理完成
    tokio::time::sleep(std::time::Duration::from_secs(3)).await;
    
    // 验证接收到的消息
    let logs = message_log.lock().unwrap();
    println!("总共收到{}条消息", logs.len());
    
    Ok(())
}

代码说明

1. 自定义消息:

   • 创建了包含id、content和timestamp的CustomMessage结构体
   • 比基础示例中的StringMsg更加复杂

2. 节点创建:

   • 指定了节点命名空间("/custom_namespace")
   • 使用了更具描述性的节点名称(“advanced_rust_ros2_node”)

3. 消息处理:

   • 实现了更详细的消息日志记录
   • 包含消息ID和内容输出

4. 发布逻辑:

   • 发布间隔缩短为500毫秒
   • 发布消息数量增加到10条

5. 验证机制:

   • 输出接收消息总数
   • 延长了等待时间确保所有消息处理完成

这个高级示例展示了如何使用r2r_rcl库处理更复杂的消息类型和场景，适合需要更高定制化的机器人应用开发。