_ROS1_노드 실습(2)

1. 타임 슬롯

만약 데이터를 주기적으로 발송하다가 타임슬롯을 오버하면 어떻게 될까??

주로 rospy.Rate()와 rospy.sleep()으로 이 주기를 조절하는데 이를 그림으로 표현하면 다음과 같이 볼 수 있다.

Rate(5)는 1초에 하는 일의 양을 이야기하며 0.2초씩 1번 일을 수행한다.

rate.sleep()은 0.2초안에 일을 하고 남은 시간은 쉰다는 의미이다.

이번에는 일을 수행하는 양이 많아져서 0.2초를 넘는다면 어떻게 되는지 보자.

- Python

- sender_job.py

#!/usr/bin/env python

import rospy
import time
from std_msgs.msg import Int32

def do_job(count):
    for i in range(0, count):
        i = i + 1
        pub.publish(i)

def list_append_time():
    start.append(start_time)
    end.append(end_time)
    sleep.append(sleep_time)

name = "sender_job"
pub_topic = "my_topic"

rospy.init_node(name)
pub = rospy.Publisher(pub_topic, Int32, queue_size=0)
rate = rospy.Rate(5)

while not rospy.is_shutdown():
    start = []
    end   = []
    sleep = []

    num = input("input count number: ")
    rate.sleep()

    total_start = time.time()

    for j in range(0, 5):
        start_time = time.time()
        do_job(num)
        end_time = time.time()

        rate.sleep()
        sleep_time = time.time()
        list_append_time()
    
    total_end = time.time()

    for t in range(0, 5):
        sleep[t] = sleep[t] - end[t]
        end[t] = end[t] - start[t]

    for result in range(0, 5):
        print("speed time > ", round(end[result], 4), 's')
        print("sleep time > ", round(sleep[result], 4), 's')

    print("-------------------------")
    print("total_time > ", round(total_end - total_start, 4), 's')
    print("-------------------------\n\n")

 

결과는 컴퓨터 성능에 따라 다르다.

Python에서 count를 1000으로 하면 1초에 다음 시간동안 작업이 발생함을 볼 수 있다.

Python: count = 1000

count를 점점 늘리면 다음과 같이 된다. (1초를 넘어가는 것을 볼 수 있다.)

Python: count = 100000

Python: count = 200000

 

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2. 노드의 순차 실행

협업해야하는 노드들을 순서대로 기동할 수 있을까?

예를들어 receiver node가 1번, 2번, 3번 노드들을 순서대로 받는다면 어떻게 해야할까?

이는 receiver node가 topic을 보내라는 사인을 주기 전까지, 각 노드들을 기다리게 하면 된다.

- Python

- receiver.py

#!/usr/bin/env python

import rospy
from std_msgs.msg import String

name = "receiver"
pub_topic = "start_ctl"
sub_topic = "msg_to_receiver"

def callback(data):
    rospy.loginfo("I heard %s", data.data)

rospy.init_node(name)
rospy.Subscriber(sub_topic, String, callback)
pub = rospy.Publisher(pub_topic, String, queue_size=1)

rate = rospy.Rate(10)
hello_str = String()
rospy.sleep(1)

sq = ["first", "second", "third", "fourth"]
pub_msg = String()

for i in sq:
    pub_msg.data = i+":go"
    pub.publish(pub_msg)
    rospy.sleep(3)

rospy.spin()

 

- first.py ~ fourth.py

#!/usr/bin/env python

import rospy
from std_msgs.msg import String

name = "first" # 이부분만 second ~ fourth까지 작성
pub_topic = "msg_to_receiver"
sub_topic = "start_ctl"

OK = None

def ctl_callback(data):
    global OK
    OK = str(data.data)

rospy.init_node(name)
rospy.Subscriber(sub_topic, String, ctl_callback)

while True:
    if OK == None:
        continue
    d = OK.split(":")
    if(len(d) == 2) and (d[0] == name) and (d[1] == "go"):
        break

pub = rospy.Publisher(pub_topic, String, queue_size=1)

rate = rospy.Rate(2)
hello_str = String()

while not rospy.is_shutdown():
    hello_str.data = "my name is " + name
    pub.publish(hello_str)
    rate.sleep()

 

- sr_order.launch

<launch>
    <node name="receiver" pkg="node_order" type="receiver.py" output="screen"/>
    <node name="first" pkg="node_order" type="first.py" output="screen"/>
    <node name="second" pkg="node_order" type="second.py" output="screen"/>
    <node name="third" pkg="node_order" type="third.py" output="screen"/>
    <node name="fourth" pkg="node_order" type="fourth.py" output="screen"/>
</launch>

 

결과를 보면 다음과 같다.

토픽 출력

rqt_graph

first부터 순차적으로 실행되는 것을 볼 수 있다.

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3. 받은 토픽 가공

ROS를 사용하면 노드로부터 토픽을 받고 해당 데이터를 가공해서 다른 노드로 보내는 경우가 많다.

이번에는 이를 실습해보려고 한다.

- custom_msg

이전에 사용한 custom_msg를 사용할 것이다.

string last_name
int32 age
int32 score
string phone_num
int32 id_number

 

- Python

- receiver.py

#!/usr/bin/env python

import rospy
from msg_send.msg import my_msg
from std_msgs.msg import String

import time

def callback(data):
    st_name = data.last_name + '' + data.first_name
    curr_time = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime())
    st_name2 = 'Good morning, ' + st_name + '' + curr_time

    pub.publish(st_name2)

rospy.init_node('remote_receiver', anonymous=True)
pub = rospy.Publisher('msg_from_receiver', String, queue_size=1)
sub = rospy.Subscriber('msg_to_sender', my_msg, callback)
rospy.spin()

 

- sender.py

#!/usr/bin/env python

import rospy
from msg_send.msg import my_msg
from std_msgs.msg import String

done = False

def callback(data):
    print(data.data)
    done = True

rospy.init_node('remote_sender', anonymous=True)
pub = rospy.Publisher('msg_to_sender', my_msg, queue_size=1)
rospy.Subscriber('msg_from_receiver', String, callback)
rate = rospy.Rate(1)

msg = my_msg()
msg.first_name = "woo"
msg.last_name  = "Mokchanic_"
msg.age = 29
msg.score = 999
msg.id_number = 876321
msg.phone_num = "010-9933-0022"

while not rospy.is_shutdown() and not done:
    pub.publish(msg)
    print("sending msg..")
    rate.sleep()

 

 

 

결과는 다음과 같다.