Mensajes y Topics en ROS

¿Qué son los mensajes en ROS?

Los mensajes en ROS (Robot Operating System) son estructuras de datos utilizadas para intercambiar información entre nodos. ROS permite que los nodos se comuniquen a través de topics, y los datos enviados a través de estos topics son los mensajes.

Cada mensaje puede contener distintos tipos de datos: enteros, cadenas, flotantes, arreglos, estructuras más complejas, etc.

Categoría	Comando	Descripción
Mensajes	`rosmsg show [tipo]`	Muestra la estructura de un mensaje.
	`rosmsg list`	Lista todos los tipos de mensajes disponibles.
	`rosmsg package [paquete]`	Lista los mensajes definidos en un paquete.

¿Qué son los topics?

Un topic en ROS es un canal de comunicación por el cual los nodos pueden enviar o recibir mensajes. Los nodos pueden:

Publicar información en un topic.
Suscribirse a un topic para recibir la información.

Los topics son anónimos y no requieren que el publicador conozca a los suscriptores o viceversa. Esto permite una comunicación desacoplada y flexible.

Comandos principales

Categoría	Comando	Descripción
Topics	`rostopic list`	Muestra todos los topics activos.
	`rostopic echo [topic]`	Muestra los mensajes publicados en un topic.
	`rostopic info [topic]`	Muestra información del topic (tipo, publishers, subscribers).
	`rostopic pub [topic] [tipo] [msg]`	Publica un mensaje manual en un topic.
	`rostopic hz [topic]`	Mide la frecuencia de publicación de un topic.

Uso de mensajes y topics

Tipos comunes de mensajes en ROS

Tipo de Mensaje	Descripción
`std_msgs/String`	Texto plano
`std_msgs/Int32`	Números enteros de 32 bits.
`std_msgs/Float32`	Números decimales.
`geometry_msgs/Twist`	Representa velocidad lineal y angularusado en robótica móvil
`sensor_msgs/LaserScan`	Datos de escaneo láser
`geometry_msgs/Pose`	Posición y orientación de un objeto.
`nav_msgs/Odometry`	Información de odometría del robot

Estructura básica de nodos publicadores y suscriptores

Un nodo publicador envía mensajes en un topic específico.
Un nodo suscriptor escucha un topic y procesa los mensajes entrantes.
También es posible tener nodos publicador-suscriptor que reciben mensajes, los procesan y responden.

Los nodos pueden ser escritos en Python o C++. A continuación se definen ejemplos teóricos que utilizan tipos de mensajes como std_msgs/String.

Ejemplo

Nodo publicador

#!/usr/bin/env python3

import rospy
# Importo el tipo de mensaje a utilizar.
from std_msgs.msg import String, Int64

def talker():
	# Nombre Topico, Tipo de msg, Tama;o de cola de mensaje
	pub = rospy.Publisher('Topic_mensaje', Int64 , queue_size=1)
	rospy.init_node('Nodo_publicador',anonymous=True)
	
    # Bucle 
	rate = rospy.Rate(10) # 10 Hz
	while not rospy.is_shutdown():
		pub.publish(0)
		rate.sleep()

if __name__ == '__main__':
	try:
		talker()
	except rospy.ROSInterruptException:
		pass

Nodo Suscriptor

#!/usr/bin/env python3

import rospy
from std_msgs.msg import String,Int64

def callback(dato):
	print("El mensaje recibido es: ")
	mensaje = dato.data + 1
	print(mensaje)

def funcion_principal():
	rospy.Subscriber("Topic_mensaje" , Int64 , callback)
	rospy.init_node('Nodo_suscriptor',anonymous=True)
	rospy.spin()

if __name__=='__main__':
	try:
		funcion_principal()
	except rospy.ROSInterruptException:
		pass

Creación de mensajes personalizados en ROS

Cuando los mensajes estándar no son suficientes, ROS permite crear mensajes propios personalizados. A continuación, se detallan los pasos:

Pasos para crear mensajes personalizados

Crear un nuevo paquete que contenga los mensajes:

catkin_create_pkg [Nombre_del_paquete] roscpp rospy std_msgs message_generation

Crear la carpeta msg dentro del paquete:
```
mkdir msg
```

Crear un archivo .msg dentro de esa carpeta:

gedit MensajePersonalizado.msg

Ejemplo de contenido:

string Palabra1
string Palabra2

Configurar el archivo CMakeLists.txt:
- Agregar message_generation en find_package.
- Descomentar y agregar el nombre del archivo .msg en add_message_files.
- Descomentar generate_messages.
- Agregar message_runtime en catkin_package.

Configurar package.xml: Agregar las dependencias correspondientes:

<build_depend>message_generation</build_depend>
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>

Compilar el paquete:
```
cd ~/catkin_ws
catkin_make
```

Importar y usar el mensaje personalizado en los nodos:

from [nombre_del_paquete].msg import MensajePersonalizado

Ahora puedes usar tus propios tipos de mensaje como si fueran parte de los mensajes estándar. Esta capacidad es muy útil para estructuras de datos específicas como múltiples sensores, comandos de robots, o datos combinados.