# 4.5 ROS2接口介绍 本节小鱼将会带你认识一个新的概念，叫做interface，即接口。 ## 1.什么是接口 **接口其实是一种规范** 你还记得前面几节的示例中，李四和王二分别使用了下面两种数据类型来传递小说和钱，这两种数据类型分别代表字符串和32位二进制的整型数据。 ``` std_msgs/msg/String std_msgs/msg/UInt32 ``` 李四是一个Python节点，而王二是一个C++节点。不同语言对字符串的定义是不同的，而通过接口可以抹平这种语言差异。 ### 使用接口对做机器人有什么好处呢？ 小鱼举一个雷达的例子，不同的厂家生产出不同的类型的激光雷达，每种雷达驱动方式、扫描速率等等都不相同。 当机器人进行导航时，需要激光雷达的扫描数据，假如没有统一接口，每次更换一个种类的雷达，都需要重新做程序适配。 于是ROS2中定义了一个统一的接口叫做`sensor_msgs/msg/LaserScan`,现在几乎每个雷达的厂家都会编写程序将自己雷达的数据变成`sensor_msgs/msg/LaserScan`格式，提供给用户使用。 如果雷达的例子不好理解，大家可以把雷达换成手机充电器，USB接口是不是也是一种规范，所有的厂家都按照这种接口进行充电器和连接线的生产。 ## 2. ROS2接口介绍 我们继续回到之前的例子上来，李四和王二传递小说和钱的时候，我们并没有定义接口，他们直接使用了std_msgs中的String和UInt32。 std_msgs功能包是我们安装ROS2的时候ROS2为我们自动安装的一个功能包，除了std_msgs之外，ROS2还定义了很多做机器人常用的接口。 > 使用`ros2 interface package sensor_msgs`命令可以查看某一个接口包下所有的接口 比如：传感器类的消息包`sensor_msgs` ``` 打开终端输入：ros2 interface package sensor_msgs sensor_msgs/msg/JointState #机器人关节数据 sensor_msgs/msg/Temperature #温度数据 sensor_msgs/msg/JoyFeedbackArray sensor_msgs/msg/Joy sensor_msgs/msg/PointCloud2 #点云 sensor_msgs/msg/MultiEchoLaserScan sensor_msgs/msg/NavSatStatus sensor_msgs/msg/CameraInfo #相机信息 sensor_msgs/msg/Illuminance sensor_msgs/msg/MagneticField sensor_msgs/srv/SetCameraInfo sensor_msgs/msg/LaserEcho sensor_msgs/msg/RegionOfInterest sensor_msgs/msg/PointCloud #点云 sensor_msgs/msg/Range #范围 sensor_msgs/msg/RelativeHumidity sensor_msgs/msg/FluidPressure sensor_msgs/msg/BatteryState sensor_msgs/msg/Imu #加速度传感器 sensor_msgs/msg/Image #图像 sensor_msgs/msg/PointField sensor_msgs/msg/JoyFeedback sensor_msgs/msg/LaserScan #雷达数据 sensor_msgs/msg/MultiDOFJointState #多自由度关节数据 sensor_msgs/msg/TimeReference sensor_msgs/msg/CompressedImage #压缩图像 sensor_msgs/msg/NavSatFix sensor_msgs/msg/ChannelFloat32 ``` 虽然ROS2为我们定义了大量`拿来就用`的接口，但有时候还是不能满足我们的变态想法，比如：李四想给自己的小说每章开头加一张插图，该怎么办？ 办法就是自定义接口。 ## 3.ROS2自定义接口 在3.1章节中，小鱼提到过，ROS2提供了四种通信方式： - 话题-topics - 服务-services - Action - 参数-parameters 除了参数之外，话题、服务和动作(Action)都支持自定义接口，每一种通信方式所适用的场景各不相同，所定义的接口也被分为话题接口、服务接口、动作接口三种。 这三种接口定义起来有什么不一样的地方呢？小鱼先带大家直观感受一下： 话题接口格式：`xxx.msg` ``` int64 num ``` 服务接口格式：`xxx.srv` ``` int64 a int64 b --- int64 sum ``` 动作接口格式：`xxx.action` ``` int32 order --- int32[] sequence --- int32[] partial_sequence ``` 有的同学可能会问这样一个问题，我们只是简单的写了一下变量类型和名称，我们在程序里面怎么调用呢？ 其实这里有一个转换的过程：将msg、srv、action文件转换为Python和C++的头文件。 ```mermaid graph LR A[msg,srv,action] -->B[ROS2-IDL转换器] B --> C[Python的py,C++的.h头文件] ``` 通过ROS2的IDL模块 产生了头文件，有了头文件，我们就可以在程序里导入并使用这个消息模块。 ## 4.ROS2接口常用命令 最后给大家讲一下ROS2接口相关的常用命令有哪些。 ### 4.1查看接口列表（当前环境下） ``` ros2 interface list ``` ![image-20210809161530132](4.5ROS2通信接口介绍/imgs/image-20210809161530132.png) ### 4.2查看所有接口包 ``` ros2 interface packages ``` ![image-20210809161135322](4.5ROS2通信接口介绍/imgs/image-20210809161135322.png) ### 4.3查看某一个包下的所有接口 ``` ros2 interface package std_msgs ``` ![image-20210809161840684](4.5ROS2通信接口介绍/imgs/image-20210809161840684.png) ### 4.4查看某一个接口详细的内容 ``` ros2 interface show std_msgs/msg/String ``` ![image-20210809161933104](4.5ROS2通信接口介绍/imgs/image-20210809161933104.png) ### 4.5 输出某一个接口所有属性 ``` ros2 interface proto sensor_msgs/msg/Image ``` ![image-20210809162247422](4.5ROS2通信接口介绍/imgs/image-20210809162247422.png)