24. 节点、话题、服务与动作¶

24.1 学习目标¶

从正在运行的机器人识别节点和通信接口，知道何时看话题、调用服务或追踪动作，不把所有交互都当成“发布消息”。

ROS 2 正文环境。ROS 1 对应命令见附录 A。

启动底盘基础节点，不启动导航和高级应用。另开一个加载相同环境的终端。

节点是一个运行中的 ROS 功能单元，例如读取串口的底盘驱动或发布图像的相机驱动。节点之间通过接口传递数据：

接口类型规定消息字段。名字相同但类型不同的接口不能直接通信。ROS 2 还受域标识符（Domain Identifier, Domain ID）、数据分发服务（Data Distribution Service, DDS）实现和服务质量（Quality of Service, QoS）策略影响。

话题的发布者和订阅者还要满足通信策略。reliability 表示是否要求可靠送达，history 表示怎样保存历史消息，depth 表示队列最多保留多少条。节点和话题都能列出来，只能证明发现过程基本成功；发布者与订阅者的策略不兼容时，订阅端仍可能收不到数据。

ros2 node list
ros2 node info <节点名>
ros2 topic list -t
ros2 service list -t
ros2 action list -t

检查底盘速度话题：

ros2 topic info /cmd_vel --verbose
ros2 interface show geometry_msgs/msg/Twist

在 --verbose 输出中逐个比较发布者和订阅者的类型、reliability、history 与 depth。先记录两端当前值，再决定是否需要修改配置。

对传感器先看频率，再看单条内容：

ros2 topic hz <话题名>
ros2 topic echo --once <话题名>

使用服务和动作前先查看类型：

ros2 service type <服务名>
ros2 action info <动作名>

需要理解连接图时运行 rqt_graph，但不要用图中的连线替代消息内容和 QoS 检查。

先完成第 23 章的构建步骤。终端 A 运行 C++ 示例发布者；查看 package.xml、CMakeLists.txt、src/publisher.cpp 和 src/subscriber.cpp：

source ~/wheeltec_course_ws/install/setup.bash
ros2 run cpp_pubsub talker

终端 B 运行 Python 示例订阅者；查看 package.xml、setup.py、py_pubsub/publisher.py 和 py_pubsub/subscriber.py：

source ~/wheeltec_course_ws/install/setup.bash
ros2 run py_pubsub listener

另开终端检查通信契约：

source ~/wheeltec_course_ws/install/setup.bash
ros2 topic info /course/chatter --verbose
ros2 topic echo /course/chatter --once

确认类型为 std_msgs/msg/String，并至少有一个发布者和一个订阅者。停止两个节点后交换语言再运行一次；C++ 发布、Python 订阅以及相反组合都能收到消息时，接口才算跨语言兼容。

涉及传感器时，先确认设备能被系统识别，再检查驱动节点；随后核对话题类型和 QoS。数据可见但上层仍失败时，检查时间戳与坐标关系，最后再查看动作服务器或其他算法节点。