一、话题通信介绍

        在机器人的世界里，为了能够感知环境信息和执行动作，往往装载了很多传感器和执行器，常见的传感器有摄像头、雷达、和惯性测量单元等，常见的执行器有各种类型的地盘、机械臂关节电动机和电动夹爪等。为了方便各类传感器和执行器数据在机器人系统中互相通信、传递，ros2引入了一套订阅发布机制，即话题通信。

        1、关键点

                

                四个关键点：

                1）发布者：

                        （发布节点）发布消息的一方（小鱼）；

                2）订阅者：

                       （订阅节点） 接收消息的一方，只有订阅了这个“公众号”，才会被动收到消息。（读者）；

                3）话题名称

                        发布内容，需要有名称（鱼香ros），根据名称就能找到内容；

                4）话题类型（消息接口）

                        消息接口（图文/视频），内类的类型是属于图文还是视频的，有类型区分。

        

                Subscribers：订阅，turtlesim订阅了哪些话题；

                        /parameter_events：话题名称，rcl_interfaces/msg/ParameterEvent：话题类型；

                         /turtle1/cmd_vel: geometry_msgs/msg/Twist：控制小海龟的。

                Publishers：发布，发布的话题；

                        /rosout：日志；

                        /turtle1/pose：小海龟在海龟模拟器中的位置信息；

                        /turtle1/pose: turtlesim/msg/Pose小海龟实时的位置信息；

                以上就是小海龟节点的订阅和发布，我们使用ros2 node info 节点名称 就可以看到节点信息。

                节点信息例子，以下是使用命令：ros2 topic echo /turtle1/pose返回信息

                

                        X、Y：代表X、Y轴位置信息；

                        theta：海龟脑袋朝向，0是正右边，单位是弧度，不是角度。

                        linear_velocity:线速度，小海龟头直对着的方向的速度，前进>0，后退<0；

                        angular_velocity:角速度，就是原地旋转的速度，以小海龟脑袋所在方向，顺时针为>0，逆时针为<0；

        2、查看接口定义

                ros2 run turtlesim turtlesim_node

                ros2 node info /turtlesim

        3、海龟模拟器话题

                ros2 topic echo /turtle1/pose

                /turtle1/pose:话题的名字，输入后会对应查看到话题的内容。

                ros2 topic info /turtle1/cmd_vel -v

                /turtle1/cmd_vel -v：查看话题的信息。

                

        4、接口定义

                ros2 interface show geometry_msgs/msg/Twist

                

        5、使用话题控制机器人

                ros2 topic pub /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear:{x:1.0}}"

                小海龟动起来了。

                 ros2 topic pub:发布话题；

                /turtle1/cmd_vel ：话题名字；

                geometry_msgs/msg/Twist：消息接口；

                 ""{linear: {x: 1.0,y: 0.0},angular: {z: 0.0}}"：消息接口的yml格式的内容数据填充，linear——线速度，x方向上给限速度1.0，这里一定要注意冒号（：）后面一定要加空格；angular——角速度，只有z方向有值的，是出屏幕旋转。

                可以修改参数，自由控制小海龟走向。

二、通过话题发布小说

        1、需求：

                下载小说并通过话题间隔5S发布一行。

                核心问题：

                        问题1：怎么下载小说？request（python中requests库）

                        问题2：怎么发布？确定名字和接口（话题的名字和接口，所谓接口就是内容的描述）

                        问题3：怎么间隔5S发布？timer定时器

                        

        2、编写：

                1）创建功能包

                        ros2 pkg create demo_python_topic --build-type ament_python --dependencies rclpy example_interfaces --license Apache-2.0

                        

                        --dependencies rclpy example_interfaces：dependencies依赖，rclpy以及我们需要的string接口，在 example_interfaces功能包下。其他参数可以参考鱼香ros2（六）。

                        

                        可以使用命令查看接口功能包：ros2 interface list | grep example_interfaces

                        

                        使用命令查看接口内容：ros2 interface show example_interfaces/msg/String

                        

                        注意事项一定要记住。

                2）编写代码

                        

                        self.create_publisher(String,'novel',10)：create_publisher()方法创建发布者，String：发布（话题）类型（消息接口），'novel'：话题的名字，10：存储的消息队列长度。

                        from queue import Queue：队列，多线程有个同步问题，所以需要队列。

                        

                                在init方法里一定要注意Queue的创建顺序，如果放在后面，self.timer_=self.create_timer(5,self.timer_callback)   就会导致timer_callback先执行，而此时我们的Queue还没有创建，就会一直没有数据。

                3）启动节点

                        先添加节点

                        一定要启动小说服务器

                4）查看话题

                       查看话题列表： ros2 topic list

                        我们自定义的话题

                         查看某个话题的内容：ros2 topic echo /novel

   注：如果当前没有话题内容就不会有任何输出。

                        查看话题的频率（我们这里的要求是每5S输出一次）：ros2 topic hz /novel

                注：如果当前没有话题内容就不会有任何输出。

三、订阅小说并合成语音

        1、需求

                订阅小说，并逐行朗读

                核心问题：

                        问题1：怎么订阅？

                        问题2：用什么来朗读文本？Espeak

                        问题3：小说来的快，读的太慢怎么办？队列

        2、合成语音

                1）python包管理工具

                        sudo apt install python3-pip -y

                        利用它来安装python相关的库，python有自己官方的网站pypi，放库的，类似maven库，

                

                2）安装espeakng的python库

                        pip3 install espeakng：使用pip3安装espeakng的python库，方便代码使用。

                        

                3）安装合成引擎

                        sudo apt install espeak-ng -y：安装语音合成引擎espeak-ng。

                        

        3、编写

                

                #创建订阅者

                self.create_subscription(String,'novel_one',self.novel_callback,10)：注意，这里的'novel_one'要和你需要订阅的话题者的名字一模一样，不然会找不到订阅的话题。novel_callback：回调函数，这里订阅者需要回调函数，因为你订阅后，收到消息了，你要知道是什么消息，要怎么去处理他，所以必须添加回调函数。

                espeakng：读的过程中是阻塞的，会一直读一直读，他会占有当前这个线程，ros2默认是单线程的，我们需要把读从当前的线程中分离出来，就要单独开一个线程去读，这里我们就创建一个新的线程，然后在新的线程里调用espeakng去读小说内容。

                threading.Thread(target=self.thread_speack_fun)：创建一个线程，target=self.thread_speack_fun我要运行的目标线程是哪一个（这里是thread_speack_fun）。

        4、启动

                

                记得打开发布者服务，并且启动小说服务。