_ROS1_package_pub&sub

ROS package

package는 ROS에서 개발되는 소프트웨어를 논리적 묶음으로 만듣 것이다.

my_pkg 구성

ROS에서 제공하는 명령어

$ rospack list                   # ros package 나열
$ rospack find [package_name]    # 이름으로 package 검색
$ roscd [location_name[/subdir]] # ROS package dir로 이동
$ rosls [location_name[/subdir]] # Linux ls와 유사
$ rosed [file_name]              # (환경 설정에 따른) 에디터로 파일을 편집

위에서 rospack list와 roscd는 정말 자주 사용된다.

 

Package 만들기

참고 사이트

http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials/CreatingPackage

ROS/Tutorials/CreatingPackage - ROS Wiki

$ cd ~/catkin_ws/src # 패키지를 담을 디렉토리로 이동
$ catkin_create_pkg my_pkg1 std_msgs rospy roscpp # 패키지 이름지정 및 해당 패키지가 의존하는 다른 패키지 나열

패키지가 만들어지면 catkin_make로 빌드를 하자.

제대로 빌드가 되었다면 다음과 같이 나온다.

만들어진 패키지는 다음과 같이 확인한다.

$ rospack find my_pkg1     # my_pkg1의 위치를 알려줌
$ rospack depends1 my_pkg1 # my_pkg1의 종속성을 알려줌
$ roscd my_pkg1            # my_pkg1으로 이동

 

Publish & Subscribe

이번에는 publish와 subscribe 노드를 만들어서 데이터를 주고 받는지 확인을 해볼 것이다.

코드는 내가 만든 pkg안의 src폴더에 넣으면 된다.

이번 pub과 sub예제는 python으로 만들어졌다.

 

1. Publish(Python)

pub.py의 코드는 다음과 같다.

#!/usr/bin/env python # 모든 ROS Python노드에 선언됨. 내 스크립트가 파이썬 스크립트로 실행되는 것을 확인

import rospy
from geometry_msgs.msg import Twist

rospy.init_node('my_node', anonymous=True) # 내 노드 이름
pub = rospy.Publisher('/turtle1/cmd_vel', Twist, queue_size=10) # Publish 객체 생성

msg = Twist()
msg.linear.x = 2.0
msg.linear.y = 0.0
msg.linear.z = 0.0
msg.angular.x = 0.0
msg.angular.y = 0.0
msg.angular.z = 1.8

rate = rospy.Rate(1) #Rate 개체 속도. 초당 1번 루트 통과

while not rospy.is_shutdown(): # shutdown 되지 않으면 계속 반복
    pub.publish(msg)
    rate.sleep() #루프 호출 속도. 루프가 원하는 rate를 유지할 수 있게 해줌.

작성한 Python 코드를 사용하려면  실행 권한을 줘야한다. 초기에는 실행권한이 없으므로 chmod 명령어로 권한을 부여해야한다.

이전에 실습했던 turtle_teleop_key 대신 pub.py를 사용하면 다음의 결과를 볼 수 있다.

my_node에서 turtlesim으로 데이터를 전송

2. Subscribe(Python)

이번에는 publish를 받는 subscribe노드를 만들어 볼 것이다.

sub.py의 코드는 다음과 같다.

#!/usr/bin/env python

import rospy
from turtlesim.msg import Pose

def callback(data):
    s = "Location: %.2f, %.2f" % (data.x, data.y)
    rospy.loginfo(rospy.get_caller_id() + s)

rospy.init_node("my_listener", anonymous=True) # 노드의 고유한 이름 부여
rospy.Subscriber("/turtle1/pose", Pose, callback) # 메시지를 수신하고 콜백 호출
rospy.spin() # while과 같은 역할. 반복

마찬가지로 chmod +x를 사용하여 권한을 부여한다.

실행하면 다음과 같이 sub.py에서 거북이 로봇의 위치를 가져오는 것을 볼 수 있다.

turtlesim에서 pose를 subscribe하는 모습

 

3. Publish & Subscribe(C++)

이번에는 C++을 사용하여 예제를 실습해보려고 한다.

참고 사이트

http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials/WritingPublisherSubscriber%28c%2B%2B%29

ROS/Tutorials/WritingPublisherSubscriber(c++) - ROS Wiki

일단 talker와 listener라는 두 가지 패키지를 작성한다. 이는 main이 두번 정의되지 않게 하기 위함이다.

 

 talker 패키지에 작성하며 talker.cpp코드는 다음과 같다.

#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"
#include <sstream>

int main(int argc, char **argv)
{
  ros::init(argc, argv, "talker"); //노드 초기화 및 고유한 이름 부여
  ros::NodeHandle n; // 노드 핸들 생성. 노드 핸들은 노드의 초기화 수행 및 파괴시 리소스 정리
  //마스터에 chatter에 대한 std_msgs/String 유형의 메시지를 게시할 것이라고 전달. 최대 1000개의 메시지.
  ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<std_msgs::String>("chatter", 1000);
  // 루프를 수행할 주파수 지정. 마지막에 sleep 호출 후 올바른 시간동안 절전을 할 수 있게 해줌.
  ros::Rate loop_rate(10);

  int count = 0;
  while (ros::ok()) // false를 반환할 때까지 반복
  {

    std_msgs::String msg;
    std::stringstream ss;
    ss << "hello world " << count;
    msg.data = ss.str();

    ROS_INFO("%s", msg.data.c_str());

    chatter_pub.publish(msg); //연결된 노드에 메시지 전송

    ros::spinOnce();

    loop_rate.sleep(); // 메시지를 전달하고 남은 시간동안 절전.
    ++count;
  }
  return 0;
}

 

listener.cpp 코드는 다음과 같다.

#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"

// 새로운 메시지가 도착했을 때 호출되는 콜백함수
void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
{
  ROS_INFO("I heard: [%s]", msg->data.c_str());
}

int main(int argc, char **argv)
{
  ros::init(argc, argv, "listener"); // 노드 고유 이름 설정
  ros::NodeHandle n;
  //1000개의 메시지를 받음.(1000개에 도달하면 이전 메시지는 버림)
  ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter", 1000, chatterCallback);
  ros::spin();

  return 0;
}

 

이번에는 빌드를 하기 위해서 package.xml과 CMakeList.txt 파일을 조금 수정해야 한다.

해당 파일 수정은 위의 사이트의 3. Building your nodes 부분을 참고하면 된다.

 

- CMakeList.txt

우리는 talker.cpp와 listener.cpp를 빌드해야 하므로 add_executable, target_link_libraries, add_dependencies에 다음 과 같이 내용을 추가해야 한다.(Ctrl + f로 찾아서 하거나 복붙을 추천)

add_executable(talker src/talker.cpp)
target_link_libraries(talker ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(talker beginner_tutorials_generate_messages_cpp)

add_executable(listener src/listener.cpp)
target_link_libraries(listener ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(listener beginner_tutorials_generate_messages_cpp)

talker 부분 CMakeList.txt 수정부분

cpp로 작성한 파일은 굳이 권한을 주지 않아도 작동한다.

두 프로그램을 실행해보면 다음과 같은 모습을 볼 수 있다.

명령어:

# Terminal 1
$ roscore

# Terminal 2
$ rosrun talker talker

# Terminal 3
$ rosrun listener listener