当涉及到在机器人操作系统（ROS）环境中的通信时，标准做法通常是在同一个ROS网络内通过话题和服务进行。但在某些特定情况下，比如当你有两个分布在不同网络中的ROS系统时，标准的通信方法可能不太适用。此时，一个可行的解决方案是建立一个直连的TCP通信，允许跨ROS系统的节点之间直接传输消息。本文将实现一个进行TCP通信节点示例程序
场景概述
想象一下，有两台计算机A和B，每台上都运行着一个独立的ROS系统。我们的目标是让系统A中的节点监听话题testa，并将接收到的消息通过TCP发送给系统B中的节点。同样，系统B中的节点将监听话题testb并通过TCP将消息回传给系统A。
这种设置的一个典型应用场景是多机器人协作，其中机器人位于不同的网络环境中，或者需要与不支持ROS的遗留系统交互。
实现步骤
1. 准备工作
首先，确保两台计算机都安装了ROS，并且需要使两台设备能互ping
在本示例中我是在局域网中的两台设备中进行演示的
闲言少叙，我们直接开始分析以下的程序
系统A
在系统A上，创建一个节点tcp_publisher_a.py，它订阅话题testa并将消息发送给系统B。
完整程序如下：
#!/usr/bin/env pythonimport rospyfrom std_msgs.msg import Stringimport socketdef on_message_received(msg): rospy.loginfo("Received message on 'testa': %s", msg.data) try: with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as tcp_socket: # 连接到系统B的TCP服务器 tcp_socket.connect(('SYSTEM_B_IP', 10000)) rospy.loginfo("Sending message to System B") tcp_socket.sendall(msg.data.encode('utf-8')) except Exception as e: rospy.logerr("Could not send message to System B: %s", e)def testa_listener(): rospy.init_node('testa_listener', anonymous=True) rospy.Subscriber('testa', String, on_message_received) rospy.spin()if __name__ == '__main__': testa_listener()这个Python程序是为了作为机器人操作系统（Robot Operating System，简称ROS）网络的一部分而设计的。它监听特定的ROS主题上的消息，并在收到消息后，通过TCP套接字连接将该消息转发到另一个系统（称为”System B”）。该程序使用了rospy库，这是ROS的Python客户端库，以及socket库用于网络通信。
运行示例：
以下是对程序各个部分的详细分析：
导入模块
import rospyfrom std_msgs.msg import Stringimport socket- rospy是ROS的Python客户端API，提供了与ROS交互所需的功能。
- std_msgs.msg是提供标准ROS消息类型的包。这里导入了消息类型String。
- socket是Python模块，提供了对BSD套接字接口的访问，允许通过网络进行通信。
回调函数
def callback(msg): rospy.loginfo("Received on testa: %s", msg.data) try: with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as sock: sock.connect(('SYSTEM_B_IP', 10000)) rospy.loginfo("Sending message to System B") sock.sendall(msg.data.encode('utf-8')) except socket.error as exc: rospy.logerr("Caught exception socket.error : %s", exc)- callback是一个函数，当在ROS主题’testa’上接收到新消息时调用。
- rospy.loginfo用于记录接收到的消息。
- 使用socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)创建了一个TCP套接字。
- AF_INET表示使用的是IPv4。
- SOCK_STREAM表示它是一个TCP套接字。
- 套接字尝试连接到’SYSTEM_B_IP’的10000端口。’SYSTEM_B_IP’应该替换为System B的实际IP地址。
- 成功连接后，会打印另一个日志消息，表示消息正在发送到System B。
- 从ROS主题收到的消息通过.encode('utf-8')转换为UTF-8编码的字节串，然后通过套接字发送。
- 如果在尝试建立连接或发送数据时出现socket.error异常，将通过rospy.logerr记录错误信息。
监听器函数
def listener(): rospy.init_node('testa_listener', anonymous=True) rospy.Subscriber('testa', String, callback) rospy.spin()- listener函数初始化了一个名为’testa_listener’的ROS节点。
- rospy.init_node用于初始化节点，anonymous=True表示在节点名称后添加随机数以确保名称的唯一性。
- rospy.Subscriber创建了一个订阅者，订阅名为’testa’的主题，并指定当有消息到达时调用callback函数。
- rospy.spin()是一个不会返回的循环，它会保持程序运行并等待消息到达。
主函数
if __name__ == '__main__': listener()点击跨ROS系统通信：使用TCP实现节点间的直连 - 古月居可查看全文
