ROS2 Topic 기초 사용법

ROS2 version: Jazzy

1. Topic?

ROS2에서 Topic은 가장 기본이 되는 단방향 데이터 송수신 방법으로, Publisher가 데이터 전송, Subscriber가 데이터 수신을 하게 된다.

기본적으로 1:1 통신을 하지만 상황에 따라 1:N, N:1, N:N 통신도 가능하다.

 

Topic 1:1 통신

Topic 1:N 통신

 

Topic은 주로 센서데이터를 받아오거나 모터에 명령을 보낼때 사용한다.

 

2. Topic 실습

이전처럼 Turtlesim과 Teleopkey를 실행해보자.

 

Terminal 1

ros2 run turtlesim turtlesim_node

 

Terminal 2

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

 

Terminal 3

rqt_graph

 

rqt_graph를 통해 다음의 node graph를 볼 수 있다.

rqt_graph

/teleop_turtle node로 부터 /turtle1/cmd_vel Topic을 Publisher 했고, /turtlesim node가 이를 Subscriber 하는 것을 볼 수 있다.

 

2.1 list

ros2 topic list # topic list를 출력.
ros2 topic list -t # topic list와 메시지 타입 출력.

topic list

2.2 echo

ros2 topic echo <topic_name>

topic이 발행하는 데이터를 볼 수 있다.

 

2.3 info

ros2 topic info <topic_name>

topic이 발행하는 데이터의 정보를 볼 수 있다.

topic info

위의 정보를 통해서 발행된 msg의 type은 geometry_msgs/msg/Twist.

해당 Topic을 게시하는 노드가 하나, 해당 Topic을 구독하는 노드가 하나 있다는 뜻.

 

2.4 interface show

ros2 interface show geometry_msgs/msg/Twist

위의 info 명령어로 얻은 msg type의 interface를 볼 수 있다.

interface show

2.5 pub

ros2 topic pub <topic_name> <msg_type> '<args>'

Topic으로 명령을 Publisher 할 수 있다.

'<args>'는 interface show로 확인한 interface.

# 연속적으로 pub
ros2 topic pub /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}"

# 1번 실행
ros2 topic pub -1 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}"

# 하나의 메시지를 publisher 후 종료
ros2 topic pub --once -w 1 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}"

 

마지막 메시지의 경우 옵션은 다음과 같다.

• --once: 메시지를 한번반 publisher
• -w 2: 구독자의 수가 2개인 경우. (현재 /turtlesim, ros2 topic echo로 Subscription의 수는 2개이다.)

topic info로 확인한 Subscription의 수

rqt_graph로 확인한 /turtle1/cmd_vel의 Subscription

즉, 구독자의 수가 2개 이상인 경우 한 번만 실행하라는 뜻이다.

 

이번에는 pose를 echo 명령어로 확인해보자.

ros2 topic echo /turtle1/pose

/turtle1/pose 확인

 

 

1. /pose topic으로 메시지 게시

ros2 topic pub /pose geometry_msgs/msg/PoseStamped '{header: "auto", pose: {position: {x: 1.0, y: 2.0, z: 3.0}}}'

결과:

 

2. /reference topic으로 메시지 게시

결과:

 

2.6 hz

ros2 topic hz /turtle1/pose

hz명령어로 데이터가 publish되는 속도(Hz)를 확인할 수 있다.

결과:

hz 확인

평균 62hz 정도가 나오며 약 0.016초에 한번씩 토픽을 발행하고 있다.

 

2.7 bw

ros2 topic bw /turtle1/pose

Topic이 사용하는 대역폭(bandwidth)을 확인할 수 있다.

결과:

bw 확인

결과를 보면 평균 1.50 KB/s의 대역폭으로 /turtle1/pose 토픽이 사용되는 것을 확인할 수 있다.

 

2.8 find

ros2 topic find <topic_type>

특정 메시지 타입을 어떤 topic이 이용하는지 보려면 위의 명령어를 사용하면 된다.

ros2 topic find geometry_msgs/msg/Twist

결과:

 

2.9 delay

topic은 RMW(Robot MiddleWare) 및 네트워크 장비를 거치기 때문에 지연(latency)시간이 반드시 존재한다.

사용하는 msg에 header[6]라는 stamp msg를 사용하고 있다면 다음의 명령어를 이용하여 지연 시간을 확인할 수 있다.

ros2 topic delay <topic_name>

지연 시간 = |발행한 시간 - 구독한 시간|

 

 

ref:

https://docs.ros.org/en/jazzy/Tutorials/Beginner-CLI-Tools/Understanding-ROS2-Topics/Understanding-ROS2-Topics.html

Understanding topics — ROS 2 Documentation: Jazzy documentation