ROS STUDY #5 : ROS 기초프로그래밍 2(service)

1. Service 패키지 생성

cd ~/catkin_ws/src  // 작업공간 아래 소스 폴더로 이동
catkin_create_pkg ros_tutorials_service message_generation message_runtime roscpp std_msgs
//catkin_create_pkg [만들 패키지 이름] [의존성 패키지1] [의존성 패키지2]...

캐킨 명령어로 패키지를 생성하면 src 폴더 아래 다음과 같은 폴더와 파일들이 생성된다. 아래의 명령어로 해당 패키지 폴더로 이동하여 확인할 수 있다.

cd ros_tutorials_service
ls

include		→ 헤더 파일 폴더
src		→ 소스 코드 폴더
CMakeLists.txt	→ 빌드 설정 파일
package.xml	→ 패키지 설정 파일

1.1. package.xml

기본 뼈대만 적힌 패키지 설정 파일(package.xml)을 열어 추가 정보를 기입하자.
터미널에 다음 코드를 입력하여 파일을 열자.

gedit package.xml

Visual Studio Code로 파일을 열고 싶다면 이 코드를 사용하자.

code package.xml

<!-- 패키지 형식 -->
<package format="2">
  <!-- 패키지 이름 -->
  <name>ros_tutorials_service</name>
  <!-- 패키지 버전(나중에 배포할 시 업데이트 하며 수정하면 됨) -->
  <version>0.0.0</version>
  <!-- 패키지 설명 -->
  <description>The ros_tutorials_service package</description>
  <!-- 패키지를 유지, 보수 하는 사람의 연락처 -->
  <maintainer email="KAsimov@korea.ac.kr">KAsimov</maintainer>
  <!-- 라이센스 입력하는 곳(Apach 2.0, BSD 등) -->
  <license>TODO</license>
  
  <!-- 패키지를 빌드하는 데 사용되는 툴 -->
  <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>

  <!-- 빌드시 사용되는 의존성 패키지 -->
  <build_depend>message_generation</build_depend>
  <build_depend>message_runtime</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>message_generation</build_export_depend>
  <build_export_depend>roscpp</build_export_depend>
  <build_export_depend>std_msgs</build_export_depend>

  <!-- 빌드 후 실행시 사용되는 의존성 패키지 -->
  <exec_depend>message_runtime</exec_depend>
  <exec_depend>roscpp</exec_depend>
  <exec_depend>std_msgs</exec_depend>

  <export></export>
</package>

1.2. CMakeLists.txt

빌드 설정 파일(CMakeLists.txt)에는 작성한 노드를 빌드할 때, 즉 소스코드 작성 후 실행파일을 만들때 사용되는 옵션들이 적혀 있다. 해당 파일을 열어 다음과 같이 수정하자.

gedit CMakeLists.txt

## cmake의 최소 요구 버전
cmake_minimum_required(VERSION 3.0.2)
## 패키지 이름과 동일, 이름과 다르면 빌드가 안된다.
project(ros_tutorials_service)

## 의존성 패키지
## 캐킨 빌드를 할 때 요구되는 구성요소 패키지이다.
## 의존성 패키지로 message_generation, std_msgs, roscpp이며 이 패키지들이 존재하지 않으면 빌드 도중에 에러가 난다.
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  message_generation
  message_runtime
  roscpp
  std_msgs
)

## 새로 만들 메세지 이름 (58번째 줄 수정)
add_service_files(
  FILES
  SrvTutorial.srv
)

## 의존성 (71번째 줄 수정)
## 의존하는 메시지를 설정하는 옵션이다.
## std_msgs가 설치되어 있지 않다면 빌드 도중에 에러가 난다.
generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
)

##캐킨 패키지 옵션으로 라이브러리, 캐킨 빌드 의존성, 시스템 의존 패키지를 기술한다. (107,108번째 줄 수정)
catkin_package(
  LIBRARIES ros_tutorials_service
  CATKIN_DEPENDS message_generation message_runtime roscpp std_msgs
)

## 인클루드 디렉터리를 설정한다.
include_directories(
  ${catkin_INCLUDE_DIRS}
)

## service_server 노드에 대한 빌드 옵션이다.
## 실행 파일, 타겟 링크 라이브러리, 추가 의존성 등을 설정한다.
## service_server:노드, service_server.cpp: 노드를 만들 때 참고해야할 소스코드
## 136번째 줄 수정
add_executable(service_server src/service_server.cpp)
## 146번째 줄 수정
add_dependencies(service_server ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${catkin_EXPORTED_TARGETS})
## 149번째 줄 수정
target_link_libraries(service_server ${catkin_LIBRARIES})

## service_client 노드에 대한 빌드 옵션이다.
## service_client:노드, service_client.cpp: 노드를 만들 때 참고해야할 소스코드
## 151번째 줄에 추가로 작성
add_executable(service_client src/service_client.cpp)
add_dependencies(service_client ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${catkin_EXPORTED_TARGETS})
target_link_libraries(service_client ${catkin_LIBRARIES})

2. 서비스 파일(srv) 작성

아래 코드를 통해 srv 폴더를 만들고, 그 폴더로 이동하여 SrvTutorial.srv 파일을 새로 만들어 내용을 추가하자.

mkdir srv
cd srv
gedit SrvTutorial.srv

int64 a
int64 b
---
int64 result

int64 : 메세지 자료형
a, b : 서비스 요청(request)
result : 서비스 응답(response)
— : 요청과 응답을 구분하는 구분자

3. 서비스 노드 코드 작성

3.1. 서버(server)

아래 코드를 통해 소스 폴더로 이동해 service_server.cpp 파일을 새로 만들고 내용을 수정하자.

roscd ros_tutorials_service/src
gedit service_server.cpp

#include "ros/ros.h"  // ROS 기본 헤더 파일
#include "ros_tutorials_service/SrvTutorial.h"  // SrvTutorial 서비스 파일 헤더 (빌드 후 자동 생성됨)

// 서비스 요청이 있을 경우, 아래의 처리를 수행한다.
// 서비스 요청은 req, 서비스 응답은 res로 설정하였다.
bool calculation(ros_tutorials_service::SrvTutorial::Request &req, ros_tutorials_service::SrvTutorial::Response &res)
{
  // 서비스 요청시 받은 a와 b 값을 더하여 서비스 응답 값에 저장한다.
  res.result = req.a + req.b;

  // 서비스 요청에 사용된 a, b 값의 표시 및 서비스 응답에 해당되는 result 값을 출력한다.
  ROS_INFO("request: x=%ld, y=%ld", (long int)req.a, (long int)req.b);
  ROS_INFO("sending back response: %ld", (long int)res.result);

  return true;
}

int main(int argc, char **argv)  // 노드 메인 함수
{
  ros::init(argc, argv, "service_server");  // 노드명 초기화
  ros::NodeHandle nh;  // 노드 핸들 선언

  // 서비스 서버 선언, ros_tutorials_service 패키지의 SrvTutorial 서비스 파일을 이용한 서비스 서버 ros_tutorials_service_server를 선언한다.
  // 서비스명은 ros_tutorial_srv이며 서비스 요청이 있을 때, calculation라는 함수를 실행하라는 설정이다.
  ros::ServiceServer ros_tutorials_service_server = nh.advertiseService("ros_tutorial_srv", calculation);

  ROS_INFO("ready srv server!");

  ros::spin(); // 서비스 요청을 대기한다.

  return 0;
}

3.2. 클라이언트(client)

위에서처럼 service_client.cpp 파일을 새로 만들고 내용을 수정하자.

gedit service_client.cpp

#include "ros/ros.h"  // ROS 기본 헤더 파일
#include "ros_tutorials_service/SrvTutorial.h"  // SrvTutorial 서비스 파일 헤더 (빌드후 자동 생성됨)
#include <cstdlib>  // atoll 함수 사용을 위한 라이브러리

int main(int argc, char **argv)  // 노드 메인 함수
{
  ros::init(argc, argv, "service_client");  // 노드명 초기화

  if (argc != 3)  // 입력값 오류 처리
  {
    ROS_INFO("cmd : rosrun ros_tutorials_service service_client arg0 arg1");
    ROS_INFO("arg0: double number, arg1: double number");

    return 1;
  }

  ros::NodeHandle nh;  // ROS 시스템과 통신을 위한 노드 핸들 선언

  // 서비스 클라이언트 선언, ros_tutorials_service 패키지의 SrvTutorial 서비스 파일을 이용한 서비스 클라이언트 ros_tutorials_service_client를 선언한다.
  // 서비스명은 "ros_tutorial_srv"이다.
  ros::ServiceClient ros_tutorials_service_client = nh.serviceClient<ros_tutorials_service::SrvTutorial>("ros_tutorial_srv");

  // srv라는 이름으로 SrvTutorial 서비스 파일을 이용하는 서비스를 선언한다.
  ros_tutorials_service::SrvTutorial srv;

  // 서비스 요청 값으로 노드가 실행될 때 입력으로 사용된 매개변수를 각각의 a, b에 저장한다.
  srv.request.a = atoll(argv[1]);
  srv.request.b = atoll(argv[2]);

  // 서비스를 요청하고, 요청이 받아들여졌을 경우, 응답 값을 표시한다.
  if (ros_tutorials_service_client.call(srv))
  {
    ROS_INFO("send srv, srv.Request.a and b: %ld, %ld", (long int)srv.request.a, (long int)srv.request.b);
    ROS_INFO("receive srv, srv.Response.result: %ld", (long int)srv.response.result);
  }
  else
  {
    ROS_ERROR("Failed to call service ros_tutorial_srv");

    return 1;
  }

  return 0;
}

4. ROS 노드 빌드

다음 명령어로 ros_tutorials_service 패키지의 서비스 파일, 서비스 서버 노드와 클라이언트 노드를 빌드한다.

cd ~/catkin_ws && catkin_make

5. 서비스 노드 실행

5.1. 서비스 서버 실행

roscore을 실행한 뒤 다음 코드로 서비스 서버를 실행한다.

rosrun ros_tutorials_service service_server

[INFO] [1495726541.268629564]: ready srv server!

5.2. 서비스 클라이언트 실행

마찬가지로 서비스 클라이언트를 실행하자.

rosrun ros_tutorials_service service_client 2 3

[INFO] [1495726543.277216401]: send srv, srv.Request.a and b: 2, 3
[INFO] [1495726543.277258018]: receive srv, srv.Response.result: 5

목차