在Ubuntu上用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>好的，我现在需要帮助用户在Ubuntu上使用ROS2和Python编写一个发布者和订阅者节点，并在终端中打印消息，同时用rqt_graph查看它们的连接关系。让我仔细想想应该怎么做。 首先，用户可能对ROS2有一定的了解，但作为新手，可能需要详细的步骤指导。我需要确保每一步都清晰，避免遗漏关键点。首先，应该确认用户已经安装了ROS2，这里假设是Humble版本，因为这是当前比较常见的版本。 接下来，创建工作空间和功能包。ROS2的节点通常放在功能包中，所以需要指导用户创建必要的目录结构。使用ament_python作为构建类型，因为用户要用Python编写节点。 然后是编写发布者和订阅者节点。我需要提供两个Python脚本的例子，分别对应发布者和订阅者。发布者需要定期发布消息，订阅者接收并处理这些消息。消息类型可以选择std_msgs/String，这样简单明了，容易在终端显示。 在编写代码时，要注意ROS2的Python库导入，比如rclpy和Node的用法。发布者需要创建定时器来周期性地发布消息，而订阅者需要设置回调函数来处理接收到的消息。同时，要确保节点的初始化、创建、销毁流程正确，避免资源泄漏。 接下来是修改package.xml和setup.py，添加必要的依赖和入口点。用户可能会忽略这一步，导致无法正确运行节点，所以需要特别强调。 然后是编译和运行。使用colcon build来构建功能包，并用source安装环境变量。运行节点时，需要打开两个终端分别启动发布者和订阅者，这样他们就能看到终端输出的消息了。 最后，使用rqt_graph来可视化节点之间的连接关系。这里需要提醒用户安装rqt_graph工具，并指导如何运行和解读图形。确保用户能够看到发布者和订阅者通过话题连接起来。 可能用户会遇到的问题包括环境变量未正确设置、依赖未安装、话题名称不一致等。需要提前考虑到这些常见错误，并在步骤中给出提示，比如检查话题名称是否正确，确保所有终端都source了安装文件。 总结一下，步骤应该是：环境准备→创建工作区→编写代码→配置构建文件→编译→运行节点→验证输出→使用rqt_graph查看连接。每个步骤都要详细说明，确保用户能够一步步跟随操作，顺利完成目标。</think>以下是在Ubuntu上使用ROS2 Humble和Python编写发布者/订阅者节点的完整指南： 1. 环境准备 - 确保已安装ROS2 Humble - 创建并进入工作空间： ```bash mkdir -p ~/ros2_ws/src cd ~/ros2_ws/src ``` 2. 创建功能包 ```bash ros2 pkg create my_py_pkg --build-type ament_python cd my_py_pkg/my_py_pkg ``` 3. 创建发布者节点(publisher_node.py) ```python import rclpy from rclpy.node import Node from std_msgs.msg import String class MyPublisher(Node): def __init__(self): super().__init__('my_publisher') self.publisher_ = self.create_publisher(String, 'my_topic', 10) self.timer = self.create_timer(1.0, self.timer_callback) self.count = 0 def timer_callback(self): msg = String() msg.data = f'Hello ROS2! Count: {self.count}' self.publisher_.publish(msg) self.get_logger().info(f'Published: "{msg.data}"') self.count += 1 def main(args=None): rclpy.init(args=args) node = MyPublisher() try: rclpy.spin(node) except KeyboardInterrupt: pass finally: node.destroy_node() rclpy.shutdown() if __name__ == '__main__': main() ``` 4. 创建订阅者节点(subscriber_node.py) ```python import rclpy from rclpy.node import Node from std_msgs.msg import String class MySubscriber(Node): def __init__(self): super().__init__('my_subscriber') self.subscription = self.create_subscription( String, 'my_topic', self.listener_callback, 10) self.subscription # 防止未使用警告 def listener_callback(self, msg): self.get_logger().info(f'Received: "{msg.data}"') def main(args=None): rclpy.init(args=args) node = MySubscriber() try: rclpy.spin(node) except KeyboardInterrupt: pass finally: node.destroy_node() rclpy.shutdown() if __name__ == '__main__': main() ``` 5. 配置功能包 修改`setup.py`： ```python entry_points={ 'console_scripts': [ 'publisher_node = my_py_pkg.publisher_node:main', 'subscriber_node = my_py_pkg.subscriber_node:main', ], } ``` 6. 编译运行 ```bash cd ~/ros2_ws colcon build --packages-select my_py_pkg source install/setup.bash ``` 7. 启动节点（分两个终端运行） ```bash # 终端1 ros2 run my_py_pkg publisher_node # 终端2 ros2 run my_py_pkg subscriber_node ``` 8. 查看连接关系 ```bash ros2 run rqt_graph rqt_graph ``` 此时会显示： ``` my_publisher (节点) → /my_topic [std_msgs/msg/String] → my_subscriber ``` 关键说明： 1. 通信机制：基于DDS的发布/订阅模型 2. 话题名称：`my_topic` 3. 消息类型：`std_msgs/String` 4. QOS设置：默认使用可靠性策略（Reliable）和历史策略（Keep Last） 5. 节点关系： - 发布者节点(`my_publisher`) → 话题 → 订阅者节点(`my_subscriber`) - 自动发现机制：节点自动发现匹配话题的发布/订阅关系 常见问题排查： 1. 如果rqt_graph不显示连接，检查： - 所有节点是否使用相同的ROS_DOMAIN_ID - 话题名称是否完全一致（区分大小写） - 消息类型是否匹配 2. 消息未接收：确认订阅者的回调函数参数正确 3. 编译问题：确保setup.py中的entry_points配置正确 这个示例完整演示了ROS2 Python节点的开发流程，实现了： - 周期性消息发布（1Hz频率） - 消息内容的动态更新 - 终端日志输出 - 可视化节点拓扑关系