参数服务器 server and client

发布于：2025-08-10 ⋅ 阅读:(16) ⋅ 点赞:(0)

ROS2 参数服务器和客户端实现利用了 ROS2 内置的参数服务机制，具有以下特点：

  1. 服务器节点（param_server_node）：

    • 初始化并维护参数存储
    • 定期打印当前所有参数状态
    • 支持客户端的参数查询、设置和删除操作

  2. 客户端节点（param_client_node）：

    • 使用SyncParametersClient与参数服务器交互
    • 提供参数的获取、设置、更新和删除示例
    • 等待服务器可用后再执行操作

  3. 项目结构：

    • 包含完整的 CMakeLists.txt 和 package.xml 配置文件
    • 符合 ROS2 的包结构规范

使用方法

  1. 创建 ROS2 工作空间并构建包：

    bash

mkdir -p ~/ros2_ws/src
cd ~/ros2_ws/src
# 创建包
ros2 pkg create --build-type ament_cmake parameter_server_example
# 将上述代码文件放入相应位置
cd ~/ros2_ws
colcon build
source install/setup.bash

  • 运行参数服务器：

    bash

ros2 run parameter_server_example param_server

 

  • 在另一个终端运行参数客户端：

    bash

source ~/ros2_ws/install/setup.bash
ros2 run parameter_server_example param_client

    客户端会执行一系列参数操作并输出结果，服务器则会每 10 秒打印一次当前所有参数的状态。

    这种实现充分利用了 ROS2 的参数系统，比直接使用套接字实现的参数服务器更符合 ROS2 的生态系统和设计理念。

    param_server_node.cpp

    #include "rclcpp/rclcpp.hpp"
    #include <unordered_map>
    #include <string>

    class ParamServerNode : public rclcpp::Node
    {
    public:
        ParamServerNode() : Node("param_server_node")
        {
            // 初始化一些默认参数
            declare_parameter("max_connections", 10);
            declare_parameter("timeout", 5.0);
            declare_parameter("enabled", true);
            declare_parameter("server_name", "main_server");

            RCLCPP_INFO(get_logger(), "参数服务器节点已启动");
            
            // 创建一个定时器用于周期性打印当前参数状态
            timer_ = this->create_wall_timer(
                std::chrono::seconds(10),
                std::bind(&ParamServerNode::print_parameters, this)
            );
        }

    private:
        void print_parameters()
        {
            RCLCPP_INFO(get_logger(), "\n当前参数列表:");
            
            // 获取所有参数名称
            auto param_names = get_parameter_names();
            
            for (const auto& name : param_names) {
                rclcpp::Parameter param;
                if (get_parameter(name, param)) {
                    RCLCPP_INFO(get_logger(), "%s: %s", 
                               name.c_str(), 
                               param.value_to_string().c_str());
                }
            }
        }
        
        rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_;
    };

    int main(int argc, char * argv[])
    {
        rclcpp::init(argc, argv);
        rclcpp::spin(std::make_shared<ParamServerNode>());
        rclcpp::shutdown();
        return 0;
    }
        param_client_node.cpp

    #include "rclcpp/rclcpp.hpp"
    #include <chrono>
    #include <thread>

    class ParamClientNode : public rclcpp::Node
    {
    public:
        ParamClientNode() : Node("param_client_node")
        {
            RCLCPP_INFO(get_logger(), "参数客户端节点已启动");
            
            // 创建参数客户端
            param_client_ = std::make_shared<rclcpp::SyncParametersClient>(this, "param_server_node");
            
            // 等待参数服务器可用
            while (!param_client_->wait_for_service(std::chrono::seconds(1))) {
                if (!rclcpp::ok()) {
                    RCLCPP_ERROR(get_logger(), "等待参数服务器时被中断");
                    return;
                }
                RCLCPP_INFO(get_logger(), "等待参数服务器...");
            }
            
            // 执行参数操作示例
            perform_parameter_operations();
        }

    private:
        void perform_parameter_operations()
        {
            // 获取参数
            get_parameters_example();
            
            // 设置新参数
            set_parameters_example();
            
            // 更新已有参数
            update_parameters_example();
            
            // 删除参数
            delete_parameters_example();
            
            // 再次获取参数以显示变化
            get_parameters_example();
        }
        
        void get_parameters_example()
        {
            RCLCPP_INFO(get_logger(), "\n--- 获取参数示例 ---");
            
            // 获取单个参数
            auto max_connections = param_client_->get_parameter<int>("max_connections");
            RCLCPP_INFO(get_logger(), "max_connections: %d", max_connections);
            
            // 批量获取参数
            std::vector<std::string> param_names = {"timeout", "enabled", "server_name"};
            auto params = param_client_->get_parameters(param_names);
            
            for (const auto& param : params) {
                RCLCPP_INFO(get_logger(), "%s: %s", 
                           param.get_name().c_str(), 
                           param.value_to_string().c_str());
            }
        }
        
        void set_parameters_example()
        {
            RCLCPP_INFO(get_logger(), "\n--- 设置新参数示例 ---");
            
            std::vector<rclcpp::Parameter> params;
            params.push_back(rclcpp::Parameter("buffer_size", 1024));
            params.push_back(rclcpp::Parameter("log_level", "info"));
            params.push_back(rclcpp::Parameter("timeout_ms", 5000));
            
            auto results = param_client_->set_parameters(params);
            
            for (size_t i = 0; i < results.size(); ++i) {
                if (results[i].successful) {
                    RCLCPP_INFO(get_logger(), "成功设置参数: %s", params[i].get_name().c_str());
                } else {
                    RCLCPP_ERROR(get_logger(), "设置参数失败: %s", params[i].get_name().c_str());
                }
            }
        }
        
        void update_parameters_example()
        {
            RCLCPP_INFO(get_logger(), "\n--- 更新参数示例 ---");
            
            std::vector<rclcpp::Parameter> params;
            params.push_back(rclcpp::Parameter("max_connections", 20));
            params.push_back(rclcpp::Parameter("timeout", 10.0));
            params.push_back(rclcpp::Parameter("enabled", false));
            
            auto results = param_client_->set_parameters(params);
            
            for (size_t i = 0; i < results.size(); ++i) {
                if (results[i].successful) {
                    RCLCPP_INFO(get_logger(), "成功更新参数: %s", params[i].get_name().c_str());
                } else {
                    RCLCPP_ERROR(get_logger(), "更新参数失败: %s", params[i].get_name().c_str());
                }
            }
        }
        
        void delete_parameters_example()
        {
            RCLCPP_INFO(get_logger(), "\n--- 删除参数示例 ---");
            
            std::vector<std::string> params_to_delete = {"server_name", "timeout_ms"};
            auto results = param_client_->delete_parameters(params_to_delete);
            
            for (size_t i = 0; i < results.size(); ++i) {
                if (results[i].successful) {
                    RCLCPP_INFO(get_logger(), "成功删除参数: %s", params_to_delete[i].c_str());
                } else {
                    RCLCPP_ERROR(get_logger(), "删除参数失败: %s", params_to_delete[i].c_str());
                }
            }
        }
        
        rclcpp::SyncParametersClient::SharedPtr param_client_;
    };

    int main(int argc, char * argv[])
    {
        rclcpp::init(argc, argv);
        rclcpp::spin(std::make_shared<ParamClientNode>());
        rclcpp::shutdown();
        return 0;
    }
     

    CmakeList.txt  

    cmake_minimum_required(VERSION 3.5)
    project(parameter_server_example)

    if(CMAKE_COMPILER_IS_GNUCXX OR CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang")
      add_compile_options(-Wall -Wextra -Wpedantic)
    endif()

    # 查找依赖
    find_package(ament_cmake REQUIRED)
    find_package(rclcpp REQUIRED)

    # 声明服务器节点
    add_executable(param_server src/param_server_node.cpp)
    ament_target_dependencies(param_server rclcpp)

    # 声明客户端节点
    add_executable(param_client src/param_client_node.cpp)
    ament_target_dependencies(param_client rclcpp)

    # 安装目标
    install(TARGETS
      param_server
      param_client
      DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})

    ament_package()
        

    packages.xml

    <?xml version="1.0"?>
    <?xml-model href="http://download.ros.org/schema/package_format3.xsd" schematypens="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"?>
    <package format="3">
      <name>parameter_server_example</name>
      <version>0.0.0</version>
      <description>ROS2参数服务器和客户端示例</description>
      <maintainer email="your@email.com">Your Name</maintainer>
      <license>Apache-2.0</license>

      <buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend>
      <depend>rclcpp</depend>

      <build_depend>ament_cmake</build_depend>
      <exec_depend>rclcpp</exec_depend>

      <build_depend>ament_cmake</build_depend>
      <exec_depend>rclcpp</exec_depend>

      <export>
        <build_type>ament_cmake</build_type>
      </export>
    </package>
        

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