03 第3.6節-第3.8節 ROS2の基本機能（2/2）
•
1 gostou•2,507 visualizações
ROS2勉強合宿 @別府温泉での輪講資料 3人目 「第3.6節-第3.8節 ROS2の基本機能（2/2）」 - トピック - サービス - パラメータ
Recomendados
Mais conteúdo relacionado
Mais procurados
Mais procurados (20)
Semelhante a 03 第3.6節-第3.8節 ROS2の基本機能（2/2）
Semelhante a 03 第3.6節-第3.8節 ROS2の基本機能（2/2） (20)
Mais de Mori Ken
03 第3.6節-第3.8節 ROS2の基本機能（2/2）
- 2. 自己紹介 • 名前：前田 修一(Shuichi Maeda ) • 出身：福岡市 • 所属：九州工業大学工学 M１ 西田研究室 • 研究：産業用ロボットの軌道生成，Visual SLAM • 趣味：釣り，ランニング • 最近の興味：FPGA
- 3. アウトライン • 3-6トピック • 3-6-1 プロセス間通信 • 3-6-2 プロセス内通信 • 3-6-3 コンピュータ間通信 • 3-7 サービス • 3-7-1 サーバ実装 • 3-7-2 同期/非同期クライアント実装 • 3-8 パラメータ • 3-8-1 パラメータ取得・設定メソッド • 3-8-2 パラメータ設定イベントのコールバック
- 4. 3-6 トピック $ ros2 pkg create $ mkdir –p catkin_ws/src $ cd catkin_ws/src パッケージの作成方法 ワークスペースの作成 パッケージの新規作成コマンド $ ros2 pkg create –build-type ament_cmake <パッケージ名> --dependencies <依存パッケージ> 例 CMakeLists.txtとpakage.xmlが生成される hello_worldパッケージの作成とTalker，Listenerノードの実装 ROS1と同じ
- 5. 3-6 トピック Pakcage.xmlについて • ROS2のパッケージの概要を記述 • フォーマットが<package format=“3”>に変更 依存パッケージの条件にROS1パッケージかROS2パッケージかを指定可能に！ • <name> パッケージ名 • <version> パッケージのバージョン • <description> パッケージの中身の説明 • <maintainer> パッケージを管理している人の名前とメアド • <licence> パッケージのラインセンス • <buildtool_depend> パッケージのビルドツール • <build_depend> パッケージのビルドに必要な依存パッケージ • <exec_depend> パッケージを実行するのに必要な依存パッケージ • <test_depend> パッケージのテストに必要なパッケージ • <depend> ビルド，実行，テストに必要なパッケージ Package.xmlの必須タグ Package.xmlの依存関係タグ
- 6. 3-6 トピック パブリッシャの実装（talker.cpp） #include <std_msgs/msg/string.hpp> #include <chrono> #include <memory> #include <rclcpp/rclcpp.hpp> C++で実装するためにrclcppAPIを利用 Std_msgs/String型のヘッダのインクルード ROS2ではC++14を利用．時間に１ｈ，１ｓのように単位をつけ て表示 std::shared_ptr, std::make_sharedを利用するため • “Hello world!”というメッセージを１秒に10回送信するノード プリプロセッサ部に関して
- 7. 3-6 トピック パブリッシャの実装（talker.cpp） class Talker : public rclcpp::Node { ノードのクラス定義．クラスはrclcppに含まれているrclcpp::Nodeクラ スから継承 explicit Talker(const std::string & topic_name) : Node(“talker”) pub_ = create_publisher<std::msgs::msg::String>(topic_name) Talkerクラスに関して • “Hello world!”というメッセージを１秒に10回送信するノード クラスのコンストラクタの定義 パブリッシャの初期化
- 8. 3-6 トピック パブリッシャの実装（talker.cpp） rclcpp::init(argc, argv); ros2の初期設定 auto node = std::make_shared<Talker>(“chatter”); rclcpp::spin(node) ｍain関数部分に関して ノードのインスタンスの生成 インスタンスをspinにわたす
- 9. 3-6 トピック サブスクライバの実装（listener.cpp） sub_ = create_subscription<std_msgs::msg::String>(topic_name,callback); • メッセージを受信するトピック • 受信するたびにコールバックメソッドを実施 サブスクライバの初期化 listener.cpp
- 10. 3-6 トピック 3-6-1 プロセス間通信 ノードを別々のプロセスで実行してメッセージの送受信を行う データの受け渡しにはRTPSプロトコルに従う buildコマンドでビルド実行 $ cd ~/catkin_ws $ colcon build $source ~/catkin_ws/install/setup.bash $ros2 run <パッケージ名> <ノード名> buildコマンドでビルド実行 パスを通す Runコマンドで実行
- 11. 3-6 トピック 3-6-2 プロセス内通信 複数ノードを１つのプロセスで動作させたいときに利用 rclcpp::executors::SingleThreadedExecutor exec; auto talker = std::make_shared<Talker>(“chatter”); exec.add_node(talker); auto listener = std::make_shared<Listener>(“chatter”); exec.add_node(listener); ビルド時のプロセス内通信を強制する ノードのインスタンス add_node(<インスタンス名>)メソッド talker_listener_composition.cpp
- 12. 3-6 トピック 3-6-3 コンピュータ間通信 同一ネットワークにあるコンピュータ間でROS2ノード を通信させたい場合に利用 ROS1のケース $export ROS_MASTER_URI=<IP> $export ROS_HOSTNAME=<name> 各PCで環境変数の設定が必要 各PCで環境変数の設定が不必要 通信ミドルウェアDDSのUDPマルチ キャストを利用するため ROS2のケース
- 13. 3-6 トピック 3-6-3 コンピュータ間通信 ただし… 同一ネットワーク上で複数のROS2を分離運用したい場合 $export ROS_DOMAIN_ID=<ID> Idは０から255の値 同一ドメインに設定したいPCに同じドメインIDを付与する 共有ネットワーク内でROS２アプリケーションを使用する際は必ず設定する 同一ドメイン間でのトピック受信が可能
- 14. 3-7 サービス 3-7-0 ROS1とROS2の違い • 同期通信のみ • リクエストした結果が返って くるまで待つ • その処理の間はスレッドの動 きは止まっている ROS1のケース • 同期通信＋非同期通信 • 結果を得るまで待つメソッド を別途呼び出す ROS2のケース • ROSのメッセージ通信のひとつ • 遠隔ノードが持つ関数を呼び出す機能
- 15. 3-7 サービス 3-7-1 サーバ実装 talker_with_service.cppの一部 handle_set_message変数 にサービスが呼び出され たときのコールバック関 数が設定 std::shared_ptr<set_message::srv::SetMessage::Request> request; std::shared_ptr<set_message::srv::SetMessage::Response> response; サービスの引数 サービスの返り値
- 16. 3-7 サービス 3-7-2 同期/非同期クライアント実装 client_async.cpp 関数呼び出しの処理が完了しているかわからない段階で 処理結果Futureをかえし，返り値取得を後回しにする手法 コード中ServiceResponseFuture future変数のgetメソッドを呼 び出すことで，関数呼び出しの処理の完了待ちを行い，実際の 値を得る． 関数呼び出しから返り値取得までの間に他の 作業ができる
- 17. 3-8 パラメータ 3-8-0 ROS1とROS2での違い • 動的なパラメータ変更に対応 Dynamic_reconfigureが不要 • パラメータサーバが各ノードに １つずつ • メッセージ通信の一つ • 単純なデータ構造の読み書きに利用 • ノードの起動時に読み込み 静的なパラメータの読み込みが基本 • 動的なパラメータ読み込みには Dynamic_reconfigureなどが必要 • パラメータサーバはroscore内に１つ ROS1のケース ROS2のケース
- 18. 3-8 パラメータ 3-8-1 パラメータ取得・設定メソッド • パラメータの取得・設定メソッドを直接呼び出す形式 のプログラムをset_and_get_parameters.cppで実装 auto parameters_client = std::make_shared<rclcpp::SyncParametersClient>(node) node->declare_parameter(“foo”); node->declare_parameter(“bar”); node->declare_parameter(“baz”); パラメータサービスのクライアントのインスタンス化 declare_parameterメソッドにより foo, bar, bazというパラメータの宣言 set_and_get_parameters.cpp