在ros2，python编写一个发布者和订阅者节点 在终端打印出来 还有他们的连接关系 用（rqt_graph看）内容不限

<think>嗯，用户想在ROS2里用Python写一个发布者和订阅者节点，还要在终端打印信息，并且用rqt_graph查看他们的连接关系。好的，首先我需要回忆一下ROS2的基本概念。发布者和订阅者是ROS中的基本通信机制，通过话题进行数据传输。ROS2使用的是DDS作为底层通信，所以节点的发现和连接应该是自动的。 首先，用户可能需要创建一个工作空间，然后建立一个功能包。记得在ROS2中，功能包的创建方式跟ROS1不同，用的是ament构建系统。需要用colcon build来编译。然后，在功能包里创建两个Python文件，一个作为发布者，一个作为订阅者。 发布者节点的结构大概是这样的：导入rclpy库，定义节点类，继承自Node，然后在构造函数里创建发布者，定时器定期发布消息。同时，在回调函数里打印信息到终端。订阅者节点类似，不过是在回调里接收消息并打印。 然后，需要编写setup.py文件，确保这两个节点被注册为可执行文件。编译之后，运行这两个节点，应该就能看到他们之间的通信了。之后用rqt_graph来可视化节点和话题的连接关系，可能需要安装rqt_graph包，如果还没安装的话。 需要注意的是，Python脚本需要可执行权限，否则运行时会报错。所以用户可能需要用chmod +x来添加权限。另外，在编写发布者和订阅者时，话题名称要一致，否则无法通信。消息类型这里可能用的是String，不过也可以是其他标准类型或者自定义类型。但用户提到的是打印字符串，所以用String比较合适。 测试的时候，可能需要分别在不同的终端运行发布者和订阅者，或者用launch文件一起启动。运行后，在另一个终端执行rqt_graph，应该能看到两个节点通过话题连接。此外，用户可能还希望看到终端里的输出，比如发布者发送的消息和订阅者接收后的打印信息。 可能用户遇到的问题包括：节点没有正确编译，话题名称不一致，权限问题，或者依赖项未正确声明。需要提醒用户检查这些方面。另外，rqt_graph可能需要刷新或者选择正确的命名空间才能看到节点。 总结步骤的话，应该是创建功能包，编写发布者和订阅者代码，配置构建文件，编译，运行节点，然后用rqt_graph查看。确保每个步骤都解释清楚，特别是对于ROS2的新用户来说，路径和命令的正确性很重要。同时，给出示例代码时要注意缩进和语法正确，因为Python对缩进敏感。</think>好的，我将分步骤为您讲解如何在ROS2中用Python编写发布者/订阅者节点，并展示它们的连接关系。以下是详细实现方案： --- ### 一、创建功能包 1. 新建工作空间 ```bash mkdir -p ~/ros2_ws/src cd ~/ros2_ws/src ``` 2. 创建Python功能包 ```bash ros2 pkg create pub_sub_demo --build-type ament_python --dependencies rclpy std_msgs ``` --- ### 二、编写发布者节点 在 `pub_sub_demo/pub_sub_demo` 目录下创建 `publisher_member_function.py`： ```python import rclpy from rclpy.node import Node from std_msgs.msg import String class MinimalPublisher(Node): def __init__(self): super().__init__('minimal_publisher') self.publisher_ = self.create_publisher(String, 'topic', 10) timer_period = 1.0 # 1秒周期 self.timer = self.create_timer(timer_period, self.timer_callback) self.i = 0 def timer_callback(self): msg = String() msg.data = 'Hello World: %d' % self.i self.publisher_.publish(msg) self.get_logger().info('发布: "%s"' % msg.data) self.i += 1 def main(args=None): rclpy.init(args=args) minimal_publisher = MinimalPublisher() rclpy.spin(minimal_publisher) minimal_publisher.destroy_node() rclpy.shutdown() if __name__ == '__main__': main() ``` --- ### 三、编写订阅者节点 在同一目录创建 `subscriber_member_function.py`： ```python import rclpy from rclpy.node import Node from std_msgs.msg import String class MinimalSubscriber(Node): def __init__(self): super().__init__('minimal_subscriber') self.subscription = self.create_subscription( String, 'topic', self.listener_callback, 10) self.subscription # 防止未使用变量警告 def listener_callback(self, msg): self.get_logger().info('收到: "%s"' % msg.data) def main(args=None): rclpy.init(args=args) minimal_subscriber = MinimalSubscriber() rclpy.spin(minimal_subscriber) minimal_subscriber.destroy_node() rclpy.shutdown() if __name__ == '__main__': main() ``` --- ### 四、配置package.xml和setup.py 1. 在 `package.xml` 确认已有： ```xml <exec_depend>rclpy</exec_depend> <exec_depend>std_msgs</exec_depend> ``` 2. 修改 `setup.py`： ```python entry_points={ 'console_scripts': [ 'talker = pub_sub_demo.publisher_member_function:main', 'listener = pub_sub_demo.subscriber_member_function:main', ], }, ``` --- ### 五、编译运行 1. 编译功能包 ```bash cd ~/ros2_ws colcon build --packages-select pub_sub_demo source install/setup.bash ``` 2. 启动发布者 ```bash ros2 run pub_sub_demo talker ``` 3. 启动订阅者（新终端） ```bash ros2 run pub_sub_demo listener ``` --- ### 六、查看连接关系 1. 安装rqt_graph（如果未安装） ```bash sudo apt install ros-<distro>-rqt-graph ``` 2. 运行可视化工具 ```bash rqt_graph ``` 3. 预期效果图： ``` +------------------+ +-------------------+ | minimal_publisher| ----> | topic (std_msgs/String) | ----> | minimal_subscriber | +------------------+ +-------------------+ ``` --- ### 七、关键特性说明 1. **自动发现机制**：ROS2基于DDS实现节点自动发现 2. **QoS配置**：默认使用兼容性最好的QoS策略 3. **日志输出**：使用`self.get_logger().info()`实现终端打印 4. **消息类型**：使用标准std_msgs/String消息 实际运行效果：发布者每秒发送递增消息，订阅者实时接收并打印到终端。