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从ROS到数据库:用Python将ROS话题消息保存到数据库

古月居  · 公众号  ·  · 2024-05-15 18:18

正文

观前提醒:本博客介绍如何使用Python订阅ROS话题,并将接收到的消息保存到SQL数据库中,包括MySQL和SQL Server两种情况。


使用Python订阅ROS话题

并将消息保存至MySQL数据库


下面我们将详细介绍如何使用Python订阅ROS话题,并将接收的数据保存到MySQL数据库中。这种技术可以用于机器人数据的记录、分析和回放。

第一步:安装Python依赖库


我们将使用rospy来订阅ROS话题,以及mysql-connector-python来连接MySQL数据库。在你的Python环境中,使用以下命令来安装这些库:


pip install mysql-connector-python


注意:rospy通常作为ROS的一部分而已经安装,因此不需要单独安装。



第二步:配置MySQL数据库


在MySQL中,你需要创建一个新的数据库和表来存储从ROS话题收到的消息。


1.登录到MySQL服务器。

2.创建一个新数据库:CREATE DATABASE ros_messages;

3.选择数据库:USE ros_messages;

4.创建一个表来存储消息:


CREATE TABLE sensor_messages (    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,    topic VARCHAR(100),    message TEXT,    received_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP);


这将创建一个名为sensor_messages的表,其中包括id,topic,message和received_at字段。



第三步:编写Python脚本


现在,我们来编写Python脚本来订阅ROS话题,并将收到的消息保存到MySQL数据库中。


导入必要的模块


import rospyfrom std_msgs.msg import Stringimport mysql.connectorfrom mysql.connector import Error


这里我们导入了rospy模块来订阅ROS话题,std_msgs.msg中的String用于指定消息类型,以及mysql.connector来管理MySQL数据库连接。


建立数据库连接


def create_db_connection():    try:        connection = mysql.connector.connect(            host='localhost',            database='ros_messages',            user='your_username',            password='your_password'        )        return connection    except Error as e:        print(e)        return None


create_db_connection函数尝试连接到MySQL数据库,并在失败时打印错误。


定义消息处理函数


def handle_sensor_message(data):    db_connection = create_db_connection()    if db_connection is not None:        cursor = db_connection.cursor()        sql_insert_query = """ INSERT INTO sensor_messages (topic, message) VALUES (%s, %s) """        cursor.execute(sql_insert_query, ('/sensor_topic', data.data))        db_connection.commit()        cursor.close()        db_connection.close()


handle_sensor_message是一个回调函数,用来处理接收到的消息。它将连接到数据库,插入新的消息记录,然后关闭数据库连接。


初始化ROS节点并订阅话题


def main():    rospy.init_node




    
('sensor_message_saver', anonymous=True)    rospy.Subscriber('/sensor_topic', String, handle_sensor_message)    rospy.spin()


main函数初始化ROS节点,订阅名为/sensor_topic的话题,并注册了handle_sensor_message作为回调函数。rospy.spin()使得脚本保持运行并等待消息的到来。



第四步:运行一下吧


将上述代码保存为sensor_message_saver.py。确保ROScore和MySQL服务正在运行后,执行以下命令来启动脚本:


python sensor_message_saver.py


现在,每当有新消息发布到/sensor_topic话题时,你的脚本就会将这些消息保存到MySQL数据库中。


话题发送


我们使用一个py发送话题


import rospyfrom some_package.msg import SensorData  # 假设消息类型定义在 some_package 包中
# 初始化 ROS 节点rospy.init_node('sensor_publisher')
# 定义发布者,发布到 /sensor_topic 话题,消息类型为 SensorDatapub = rospy.Publisher('/sensor_topic', SensorData, queue_size=10)
# 创建消息实例sensor_msg = SensorData()sensor_msg.sensor_id = 123sensor_msg.temperature = 25.2sensor_msg.humidity = 58
# 发布消息pub.publish(sensor_msg)
# 等待直到节点关闭rospy.spin()


查看一下数据库内话题信息有没有正确存放



注意事项


如果数据库和ROS不运行在一个主机上,mySQL需要先进行配置局域网访问


使用Python订阅ROS话题

并将消息保存至SQL Server数据库


下面我们将一步步介绍如何使用Python订阅话题,并将接收到的消息保存到SQL Server数据库中。


第一步:安装必要的库


首先,确保已经安装了用于ROS的Python库和用于SQL Server的数据库适配器pyodbc。


在ROS中,通常我们会使用rospy库来进行话题的订阅和发布。对于SQL Server,我们将使用pyodbc库来与数据库进行交互。


pip install pyodbc


第二步:创建SQL Server数据库和表


在SQL Server Management Studio (SSMS) 或者通过sqlcmd工具,执行以下SQL脚本来创建一个数据库和表以存储来自ROS话题的消息。


CREATE DATABASE RosData;
USE RosData;
CREATE TABLE SensorMessages (    Id INT PRIMARY KEY IDENTITY(1,1),    TopicName NVARCHAR(255) NOT NULL,    MessageData NVARCHAR(MAX) NOT NULL,    ReceivedDateTime DATETIME NOT NULL DEFAULT GETDATE());


此脚本创建了一个名为RosData的数据库和一个名为SensorMessages的表,表中包括自增的主键Id,话题名称TopicName,消息数据MessageData和接收时间戳ReceivedDateTime。


第三步:编写Python脚本来订阅ROS话题


现在我们将创建一个Python脚本来订阅ROS话题,并将接收到的消息保存到SQL Server数据库中。


导入必要的模块


import rospyfrom std_msgs.msg import String  # 假设我们订阅的话题类型为std_msgs/Stringimport pyodbc


设置SQL Server数据库连接


def create_database_connection():    try:        connection = pyodbc.connect(            'DRIVER={ODBC Driver 17 for SQL Server};'            'SERVER=your_server;'            'DATABASE=RosData;'            'UID=your_username;'            'PWD=your_password;'        )        return connection    except pyodbc.Error as e:        print(f"Error connecting to SQL Server: {e}")        return None


这段代码定义了一个函数create_database_connection,用于建立与SQL Server数据库的连接。







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