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activity:public:2021:ros:5._topic_programming [2021/10/03 15:21:00] – [ROS STUDY #4 : ROS 기초프로그래밍(topic 퍼블리시)] yhy01625activity:public:2021:ros:5._topic_programming [2021/10/03 15:44:14] (현재) – [3. topic 퍼블리시] yhy01625
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 +======ROS STUDY #4 : ROS 기초프로그래밍(topic 퍼블리시)======
 +
 +{{youtube>J-IMpbKHscs?medium}}
 +=====1. topic, service, action의 개념 =====
 +====1.1 메시지 통신의 종류====
 +{{:activity:staff:2021:rosstudy:메시지_통신.png?600|}}
 +
 +메시지의 종류에는 토픽, 서비스, 액션 세 가지가 있다. 
 +각각에 대해 알아보도록 하자.
 +
 +
 +====1.2 Topic이란?====
 +{{:activity:staff:2021:rosstudy:topic.png?600|}}
 +
 +토픽은 실시간으로 전송되는 메시지이다. 단방향성을 갖고 있다. 퍼블리셔나 서브스크라이버가 중지하지 않는 이상, 메시지를 계속 보낸다.
 +이러한 특성 때문에 로봇의 상태나 센서 메시지 등을 보낼 때 토픽을 많이 사용한다.
 +
 +
 +
 +====1.3 Service란?====
 +{{:activity:staff:2021:rosstudy:service.png?600|}}
 +
 +서비스는 1회성의 메시지이다. 토픽에서는 동등한 지위의 두 개의 노드간에 통신이 이루어졌지만, 서비스는 서비스 서버와 클라이언트 사이에서 통신이 이루어진다.
 +서비스 클라이언트는 서비스를 요청하는 입장이고, 서비스 서버는 서비스를 요청받아 정해진 프로세스를 수행하고 응답하는 역할이다. 
 +요청과 응답을 수행하면, 서로의 접속을 끊으므로, 다시 필요하면 접속부터 새롭게 진행해야 한다. 
 +1회성이라는 특징때문에, 로봇에 1회성 행동 명령을 내려야 하는 경우 많이 사용된다. 
 +
 +
 +====1.4 Action이란?====
 +{{:activity:staff:2021:rosstudy:action.png?600|}}
 +
 +액션은 서비스에서 중간 결과값을 보고하는 부분이 추가된 통신이다. 서비스를 기반으로 만들어진 통신이라 생각하기 쉽지만, 실제로는 토픽을 바탕으로 구동된다.
 +그렇기 때문에 rostopic list라는 명령어 사용시, 액션에서 사용하는 goal, status, cancel, result, feedback의 5개 토픽을 확인할 수 있다. 
 +서비스와는 다르게 클라이언트에서 취소명령을 보내거나, 서버에서 결과값을 보내면 접속이 종료된다. 
 +
 +위의 사진들은 <ROS로봇프로그래밍>을 참조했습니다.
 +
 +=====2. 패키지 내부 살펴보기 =====
 +{{:activity:public:2021:ros:패키지_내부.png?600|}}
 +
 +^ 파일 ^ 설명 ^
 +| /include | 패키지 실행에 필요한 헤더 파일 존재 |
 +| /launch | ROS 노드를 실행하기 위한 실행 파일 존재 |
 +| /rviz | RViz 데이터 값의 결과 구성을 저장 |
 +| /src | 코드 소스 파일 존재 |
 +| CMakeLists.txt | 빌드 설정 파일 |
 +| package.xml | 패키지 설정 파일 | 
 +=====3. topic 퍼블리시 =====
 +====3.1. 패키지 기본 설정====
 +===3.1.1. 패키지 생성===
 +<sxh bash>
 +catkin_create_pkg ros_tutorials_topic message_generation roscpp std_msgs
 +catkin_create_pkg [만들 패키지 이름] [의존성 패키지1] [의존성 패키지2]...
 +</sxh>
 +catkin_ws로 이동 후, 터미널에서 위의 명령어 입력
 +
 +===3.1.2. package.xml===
 +<sxh xml title:package.xml>
 +<package format="2"> ## 패키지 형식
 +<name>ros_tutorials_topic</name>  ## 패키지 이름
 +<version>0.0.0</version>  ## 패키지 버전(나중에 배포할 시 업데이트 하며 수정하면 됨)
 +<description>The ros_tutorials_topic package</description> ## 패키지 설명
 +<maintainer email="kdh@todo.todo">kdh</maintainer> ## 패키지를 유지, 보수 하는 사람의 연락처
 +<license>TODO</license> ## 라이센스 입력하는 곳(Apach 2.0, BSD 등)
 +<buildtool_depend>catkin</buildtool_depend> ##패키지를 빌드하는 데 사용되는 툴
 +
 +##빌드시 사용되는 의존성 패키지
 +<build_depend>message_generation</build_depend>
 +<build_depend>roscpp</build_depend>  
 +<build_depend>std_msgs</build_depend>  
 +
 +##실행파일 빌드시 사용되는 의존성 패키지(src폴더의 파일들이 노드 실행파일로 만들어질 때 사용되는 패키지)
 +<build_export_depend>roscpp</build_export_depend>  
 +<build_export_depend>std_msgs</build_export_depend>
 +
 +##빌드 후 실행시 사용되는 의존성 패키지
 +<exec_depend>roscpp</exec_depend>
 +<exec_depend>std_msgs</exec_depend>
 +<exec_depend>message_runtime</exec_depend>
 +<export>
 +</export>
 +</package>
 +</sxh>
 +
 +===3.1.3. CMakeLists.txt===
 +작성한 노드를 빌트 할때 즉 소스코드 작성 후 실행파일을 만들때 사용되는 옵션들
 +<sxh cpp title:CMakeLists.txt>
 +cmake_minimum_required(VERSION 2.8.3)  ##cmake의 최소 요구 버전
 +project(ros_tutorials_topic)          ## 패키지 이름과 동일, 이름과 다르면 빌드가 안된다.
 +
 +find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS message_generation std_msgs roscpp)    ##의존성 패키지      
 +
 +add_message_files(FILES MsgTutorial.msg)           ##새로 만들 메세지 이름
 +generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs)           ##의존성
 +
 +##캐킨 패키지 옵션으로 라이브러리, 캐킨 빌드 위존성, 시스템 의존 패키지를 기술한다
 +catkin_package(
 +  LIBRARIES ros_tutorials_topic
 +  CATKIN_DEPENDS std_msgs roscpp
 +)
 +
 +include_directories(${catkin_INCLUDE_DIRS})
 +
 +##실행파일
 +add_executable(topic_publisher src/topic_publisher.cpp)          ##topic_publisher:노드, topic_publisher.cpp: 노드를 만들 때 참고해야할 소스코드
 +add_dependencies(topic_publisher ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${catkin_EXPORTED_TARGETS})
 +target_link_libraries(topic_publisher ${catkin_LIBRARIES})
 +
 +add_executable(topic_subscriber src/topic_subscriber.cpp)          ##topic_subscriber:노드, topic_subscriber.cpp: 노드를 만들 때 참고해야할 소스코드
 +add_dependencies(topic_subscriber ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${catkin_EXPORTED_TARGETS})
 +target_link_libraries(topic_subscriber ${catkin_LIBRARIES})
 +</sxh>
 +
 +====3.2. 메세지(msg) 등록====
 +<sxh cpp title:msg/MsgTutorial.msg>
 +time stamp
 +int32 data
 +</sxh>
 +time, int32 : 메세지 형식     stamp, data : 메세지 이름
 +
 +====3.3. 노드 코드 작성====
 +
 +===3.3.1. 퍼블리셔(publisher)===
 +<sxh cpp title:src/topic_publisher.cpp>
 +#include "ros/ros.h"                            // ROS Default Header File, 밑의 ros::init~~, ros::NodeHandle nh;  등등을 사용가능하게 함
 +#include "ros_tutorials_topic/MsgTutorial.h"    // MsgTutorial Message File Header. The header file is automatically created when building the package.
 +
 +int main(int argc, char **argv)                 // Node Main Function
 +{
 +  ros::init(argc, argv, "topic_publisher");     // Initializes Node Name
 +  ros::NodeHandle nh;                           // Node handle declaration for communication with ROS system
 +
 +  // Declare publisher, create publisher 'ros_tutorial_pub' using the 'MsgTutorial'
 +  // message file from the 'ros_tutorials_topic' package. The topic name is
 +  // 'ros_tutorial_msg' and the size of the publisher queue is set to 100.
 +  ros::Publisher ros_tutorial_pub = nh.advertise<ros_tutorials_topic::MsgTutorial>("ros_tutorial_msg", 100);        //ros_tutorial_msg:토픽의 이름, 네트워크가 늦을때 큐사이즈 100개 쌓아 놓고 보냄. 지연되는것을 늦출수 있음.
 +// Set the loop period. '10' refers to 10 Hz and the main loop repeats at 0.1 second intervals
 +  ros::Rate loop_rate(10);
 +
 +  ros_tutorials_topic::MsgTutorial msg;     // Declares message 'msg' in 'MsgTutorial' message file format
 +  int count = 0;                            // Variable to be used in message
 +
 +  while (ros::ok())
 +  {
 +    msg.stamp = ros::Time::now();           // Save current time in the stamp of 'msg'
 +    msg.data  = count;                      // Save the the 'count' value in the data of 'msg'
 +    ROS_INFO("send msg = %d", msg.stamp.sec);   // Prints the 'stamp.sec' message
 +    ROS_INFO("send msg = %d", msg.stamp.nsec);  // Prints the 'stamp.nsec' message
 +    ROS_INFO("send msg = %d", msg.data);        // Prints the 'data' message
 +    //ROS INFO는 printf 와 비슷하다. ros의 경우 목적에 따라 다른 print 명령어 모양을 가지고 있다. 
 +    ros_tutorial_pub.publish(msg);          // Publishes 'msg' message
 +
 +    loop_rate.sleep();                      // Goes to sleep according to the loop rate defined above.
 +
 +    ++count;                                // Increase count variable by one
 +  }
 +  return 0;
 +}
 +</sxh>
 +
 +===3.3.2. 서브스크라이버(subscriber)===
 +<sxh cpp title:src/topic_subscriber.cpp>
 +#include "ros/ros.h"                          // ROS Default Header File
 +#include "ros_tutorials_topic/MsgTutorial.h"  // MsgTutorial Message File Header. The header file is automatically created when building the package.
 +
 +// Message callback function. This is a function is called when a topic
 +// message named 'ros_tutorial_msg' is received. As an input message,
 +// the 'MsgTutorial' message of the 'ros_tutorials_topic' package is received.
 +void msgCallback(const ros_tutorials_topic::MsgTutorial::ConstPtr& msg)       //메세지 형태
 +{
 +  ROS_INFO("recieve msg = %d", msg->stamp.sec);   // Prints the 'stamp.sec' message
 +  ROS_INFO("recieve msg = %d", msg->stamp.nsec);  // Prints the 'stamp.nsec' message
 +  ROS_INFO("recieve msg = %d", msg->data);        // Prints the 'data' message
 +}
 +
 +int main(int argc, char **argv)                         // Node Main Function
 +{
 +ros::init(argc, argv, "topic_subscriber");            // Initializes Node Name, 토픽명
 +
 +  ros::NodeHandle nh;                                   // Node handle declaration for communication with ROS system
 +
 +  // Declares subscriber. Create subscriber 'ros_tutorial_sub' using the 'MsgTutorial'
 +  // message file from the 'ros_tutorials_topic' package. The topic name is
 +  // 'ros_tutorial_msg' and the size of the publisher queue is set to 100.
 +  ros::Subscriber ros_tutorial_sub = nh.subscribe("ros_tutorial_msg", 100, msgCallback);       // 그 메세지를 받았을때 실행하는 callback함수
 +
 +  // A function for calling a callback function, waiting for a message to be
 +  // received, and executing a callback function when it is received.
 +  ros::spin();
 +
 +  return 0;
 +}
 +</sxh>
 +