miuav 话题服务设计技能
ROS2 话题和服务设计规范
何时使用
当需要以下帮助时使用此技能：
- 话题命名规范
- 消息设计
- 服务 vs 话题选择
- Action 设计
- 接口兼容性
核心设计原则
话题命名规范
# 命名空间结构
/robot/{robot_id}/
├── perception/
│ ├── camera/
│ │ ├── image_raw # 原始图像
│ │ ├── image_rectified # 校正后图像
│ │ └── camera_info # 相机参数
│ ├── lidar/
│ │ ├── scan # 激光扫描
│ │ └── points # 点云
│ └── fusion/
│ └── obstacles # 融合障碍物
├── control/
│ ├── cmd_vel # 速度命令
│ └── trajectory # 轨迹
└── state/
├── odometry # 里程计
└── battery # 电池状态
消息设计
# detection_msgs/msg/ObjectArray.msg
std_msgs/Header header
string[] class_names
float64[] confidences
geometry_msgs/Pose[] poses
geometry_msgs/Vector3[] dimensions
# 自定义消息示例
# my_robot_msgs/msg/RobotStatus.msg
std_msgs/Header header
uint8 robot_state # 0=idle, 1=moving, 2=charging
uint8 battery_level
float32 cpu_temperature
float32 memory_usage
geometry_msgs/Pose robot_pose
服务设计
# 服务定义
"""
服务 vs 话题选择指南:
使用话题 (Topic) 当:
- 数据流式传输 (传感器数据、控制命令)
- 多个订阅者
- 需要实时性
- 单向通信
使用服务 (Service) 当:
- 请求-响应模式
- 需要返回值
- 偶尔调用
- 同步操作
"""
# 示例: 地图服务
# my_robot_msgs/srv/GetMap.srv
---
nav_msgs/OccupancyGrid map
bool success
string message
Action 设计
# 导航 Action
# my_robot_msgs/action/NavigateToPose.action
# Goal
geometry_msgs/PoseStamped target_pose
float32 tolerance # 容许误差
---
# Result
bool success
string message
geometry_msgs/PoseStamped final_pose
---
# Feedback
float32 distance_remaining
geometry_msgs/PoseStamped current_pose
nav_msgs/Path planned_path
ROS2 接口最佳实践
# 接口兼容性检查
class InterfaceCompatibility:
@staticmethod
def check_message_compatibility(pub_type, sub_type):
"""检查消息类型兼容性"""
# 同一类型或子类型
return pub_type == sub_type or issubclass(sub_type, pub_type)
@staticmethod
def get_missing_fields(msg_type_a, msg_type_b):
"""获取缺失字段"""
fields_a = set(msg_type_a.get_fields_and_field_types().keys())
fields_b = set(msg_type_b.get_fields_and_field_types().keys())
return fields_a - fields_b