[Robotics] Collabot 현업(14) [Roslaunch로 Rosrun 묶기]

현재 상황

 

다음과 같이 매번 여러개의 rosrun을 실행시키기 너무 귀찮고

Parameter 세팅 또한 터미널에서 해결하고자 roslaunch 파일을 만들고자 한다

 

 

http://wiki.ros.org/roslaunch

roslaunch - ROS Wiki

 

XML

roslaunch를 사용하고 싶으면 XML문법이 조금 들어가는데

가볍게 Element(요소), Tag(태그), Attribute(속성), Argument(변수) 정도만 살펴보자

 

Element(요소)
Tag(태그)
Attribute(속성)
Argument(변수) 

 

태그(Tag)

태그(Tag)는 < >로 표현되는 부분이고 시작 태그는 <p> 끝 태그는 </p>로 나타낸다

단 줄바꿈 같은 <br> 와 같이 종료 태그가 없을 수도 있다 (이걸로 Github Readme.md 파일 작성)

 

요소(Element)

요소(Element) 시작 태그 ~ 끝 태그 안에 들어가는 명령어들

 

속성(Attribute) 

속성(Attribute) 시작 태그 안에 사용되는 구체적인 명령

ex) <p align="center"> : 여기에 사용되는 align이 속성이다 (가운데 정렬 태그임)

 

변수(Argument)

그러면 "center"는 뭐라고 할까??? -> 이게 Argument(변수)이다

---

 

 

roslaunch

패키지 파라미터, 노드 이름을 변경시킬 수 있거나, 노드 네임스페이스 설정, ROS_ROOT 및 ROSPACKAGE_PATH 설정, 환경 변수 설정 등 옵션을 줄 수 있다

태그별 옵션을 제공하는 XML기반의 .launch파일을 통한다. 해당 파일은 패키지 폴더 내 launch 폴더 안에 있어야 한다.

roslaunch [패키지 이름] [roslaunch 파일명]

먼저 작업을 하기 전에 알아야 할 개념을 정리하자

 

namespace (네임스페이스)

일종의 그룹(소속)을 정해준다고 볼 수 있고 변수 등이 정의 되어있다

다른 namespace라면 같은 이름의 변수라도 다르게 취급을 한다

 

 

 

 

예시코드

roslaunch의 예시를 보자 (darknet_ros.launch)

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<launch>
  <!-- Console launch prefix -->
  <arg name="launch_prefix" default=""/>
  <arg name="image" default="/camera/rgb/image_raw" />

  <!-- Config and weights folder. -->
  <arg name="yolo_weights_path"          default="$(find darknet_ros)/yolo_network_config/weights"/>
  <arg name="yolo_config_path"           default="$(find darknet_ros)/yolo_network_config/cfg"/>

  <!-- ROS and network parameter files -->
  <arg name="ros_param_file"             default="$(find darknet_ros)/config/ros.yaml"/>
  <arg name="network_param_file"         default="$(find darknet_ros)/config/yolov2-tiny.yaml"/>

  <!-- Load parameters -->
  <rosparam command="load" ns="darknet_ros" file="$(arg ros_param_file)"/>
  <rosparam command="load" ns="darknet_ros" file="$(arg network_param_file)"/>

  <!-- Start darknet and ros wrapper -->
  <node pkg="darknet_ros" type="darknet_ros" name="darknet_ros" output="screen" launch-prefix="$(arg launch_prefix)">
    <param name="weights_path"          value="$(arg yolo_weights_path)" />
    <param name="config_path"           value="$(arg yolo_config_path)" />
    <remap from="camera/rgb/image_raw"  to="$(arg image)" />
  </node>

</launch>

 

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

XML으로 작성하겠다고 선언을 하는 부분이다 (encoding을 진행할 떄 사용)

 

주석표현

주석은 다음과 같이 표현한다

<!-- 주석의 내용 -->

 

<launch 태그>

파일 내용 전체를 감싸는 태그라고 생각하면 쉽다

시작과 끝을 다음과 같이 작성한다

<launch>
...
</launch>

launch 내용의 시작과 끝을 알려줌

 

 

<Node> 태그

실행해야할 Node를 작성한다

태그의 속성은 다음과 같다

https://velog.io/@717lumos/roslaunch%EC%9D%98-%EC%82%AC%EC%9A%A9%EB%B2%95-%EB%B0%8F-XML

위에 대한 예시는 다음과 같다

<node name="listener1" pkg="rospy_tutorials" type="listener.py" args="--test" respawn="true" />
  <!-- listener1이라는 이름의 노드를 실행함. -->
  <!-- rospy_toturials 패키지에서 listner.py라는 실행파일을 이용함. -->
  <!-- command-line 인자로 test를 추가함. 노드가 중단되었을 때 바로 재시작함 -->

<node pkg="darknet_ros" type="darknet_ros" name="darknet_ros" output="screen" launch-prefix="$(arg launch_prefix)">
  <!-- darknet_ros 패키지에서 darknet_ros이라는 이름의 노드를 실행함. -->
  <!-- 터미널 창에 출력을 표시하고 -->
  <!-- 다른 곳에 정의한 launch_prefix arg를 launch-prefix로 함 -->

 

이걸 제일 단순하게 사용하고 싶으면 다음과 같이 요약을 할 수 있다

<node> ~ </node>
혹은
<node "작성할 내용" />

기본형태
<node pkg = "소스코드가 들어있는 패키지 명" type= "실행 시키고 싶은 파일" name ="rqt_graph등에서 표현될 이름"/>

여기서 제일 고민이 되었던 부분은 rosserial을  roslaunch로 어떻게 묶을까 라는 것이다

 

rosserial을 roslaunch로 묶기

rosserial 의 rosrun 명령어는 다음과 같다

rosrun rosserial_python serial_node.py _name:=opencr _port:=/dev/ttyACM0 _baud:57600

이를 분석을 해보면

패키지 명 : rosserial_python
파일 명  : serial_node.py
인자 1(arguments) : name = opencr
인자 2(arguments) : port = /dev/ttyACM0
인자 3(arguments) : baud = 57600

  와 같이 분석을 할 수 있다

이 arguments를 전달 하기 위해서는  <param> ~ </param> 와 같은 방법 <param>태그를 사용하면 된다

 

<param> 태그

<node> 태그 내부에서 사용 시에 해당 파라미터는 private parameter로 사용된다

value 값을 지정하거나 파일(textfile, binfile)나 명령(command)를 사용할 수 있게 해준다

 

https://velog.io/@717lumos/roslaunch%EC%9D%98-%EC%82%AC%EC%9A%A9%EB%B2%95-%EB%B0%8F-XML

이를 위에 rosserial부분을 참고해서 작성해보면

  <node pkg="rosserial_python" type="serial_node.py" name="opencr">
    <param name="port" value="/dev/ttyACM0"/>
    <param name="baud" value="57600"/>
  </node>

내 생각에는

 <param name="name" value="opencr"/>

도 추가해야한다고 보는데 찾아보니 다들 저렇게 쓰고 실제 이 부분을 빼고 실행시켜도 실행이 되긴 했다

 

 

 

이정도만 이용해서 가볍게 rosrun을 roslaunch로 묶는 XML 정도는 빠르게 만들 수 있다

 

기본 예시

<launch>
  <node pkg= "collabot_ver1" type="ac_pub_az_sub.py" name="ac_converter"/>
  <node pkg="rosserial_python" type="serial_node.py" name="opencr">
    <param name="port" value="/dev/ttyACM0"/>
    <param name="baud" value="57600"/>
  </node>
  <node pkg= "collabot_ver1" type="sceinaro_make.py" name="sceinaro"/>

</launch>

 

 

 

만드는 방법

 

launch 파일은 패키지 디렉토리 바로 밑에 만든다

먼저 패키지 디렉토리에 들어간다

cd ~/catkin_ws/src/my_pkg/

그 다음에 launch 파일을 만든다

nano collabot_ver1.launch

 

 

이렇게만 해도 충분히 roslaunch를 이용할 수 있지만 좀 더 다양한 기능을 추가할 수도 있다

(위에 예시 만 봐도 rosparam 부터 arg 까지 엄청 많은 것들이 내포 되어 있다)

 

 

roslaunch 추가기능

<launch> 태그 내부에는 다음과 같은 태그 들을 포함할 수 있다

<node>
<param>
<remap>
<machine>
<rosparam> 
<include>
<env>
<test>
<arg>
<group>

 

<rosparam> 태그

<param> 태그와 비슷하게 사용 (파라미터의 이름, 타입, 값을 설정)

 

rosparam.yaml 파일을 이용하여서 ROS param server로 부터 parameter를 로드하거나 덤핑, 삭제 등을 한다

https://velog.io/@717lumos/roslaunch%EC%9D%98-%EC%82%AC%EC%9A%A9%EB%B2%95-%EB%B0%8F-XML

 

<include> 태그

다른 roslaunch XML파일을 사용할 때 사용

https://velog.io/@717lumos/roslaunch%EC%9D%98-%EC%82%AC%EC%9A%A9%EB%B2%95-%EB%B0%8F-XML

<include file="$(find ublox_gps)/launch/ublox_device.launch"/>
  <!-- ublox_gps 패키지에서 ublox_device.launch 파일을 불러와 함께 실행하라 -->

 

 

<remap> 태그

이미 사용 중인 ROS 변수를 바꿀 때 사용 (node/ topic 등)

from : 원래의 이름

to : 바꾸고 싶은 이름

 

 

<env> 태그

노드의 환경 변수(경로, IP)등을 설정

name, value를 사용

 

 

<arg> 태그

command를 통해 전달되는 값을 미리 지정 가능

global 변수가 아닌 실행되는 launch파일에만 영향

https://velog.io/@717lumos/roslaunch%EC%9D%98-%EC%82%AC%EC%9A%A9%EB%B2%95-%EB%B0%8F-XML

 

<!-- 전달할 인수들을 선언해놓고 -->
<arg name="hoge" value="fuga" />
<arg name="image" default="/camera/rgb/image_raw" />

<!-- 정의해 놓은 인수를 읽어다 사용함 -->
<param name="param" value="$(arg hoge)"/>
  <!-- param이라는 이름의 파라미터에 인수 hoge의 값으로 지정해놓은 fuga를 할당함 -->
<remap from="camera/rgb/image_raw"  to="$(arg image)" />

 

응용 예시 코드

위에 언급되었던 명령어

<launch>
  <node pkg= "collabot_ver1" type="ac_pub_az_sub.py" name="ac_converter"/>
  <node pkg="rosserial_python" type="serial_node.py" name="opencr">
    <param name="port" value="/dev/ttyACM0"/>
    <param name="baud" value="57600"/>
  </node>
  <node pkg= "collabot_ver1" type="sceinaro_make.py" name="sceinaro"/>

</launch>

여기에서 adult / child 를 판단하는 기준값

class height:
    def __init__(self):
        self.data = None #전역변수로 선언을 해주고
        self.height_threshold = 1500
        self.ac = None
        rospy.init_node('az_sub_ac_pub_node', anonymous=True)
        self.subscriber = rospy.Subscriber(
            name="length", data_class=Float32, callback=self.callbackFunction)
        self.publisher = rospy.Publisher('ac_information', String, queue_size=10)
        self.rate = rospy.Rate(30) # 0.5hz

이 height_threshold 값을 launch를 실행할 때 바꾸는 코드를 작성해보자

 

타겟이 되는 파일은 ac_pub_az_sub.py 가 될 것이다

가장 쉽게 생각할 수 있는 것이 (밑에는 잘 못된 명령어 입니다)

<launch>
  <node pkg= "collabot_ver1" type="ac_pub_az_sub.py" name="ac_converter"/>
    <param name="height_threshold" type= "int" value="400"/>
  <node pkg="rosserial_python" type="serial_node.py" name="opencr">
    <param name="port" value="/dev/ttyACM0"/>
    <param name="baud" value="57600"/>
  </node>
  <node pkg= "collabot_ver1" type="sceinaro_make.py" name="sceinaro"/>

</launch>

일 것이다 

하지만 위아래의 명령어를 비교 해보면 node가 닫힌 곳에서 작성이 되었기 때문에 다음과 같이 바꿔줘야 한다

<launch>
  <node pkg= "collabot_ver1" type="ac_pub_az_sub.py" name="ac_converter">
    <param name="height_threshold" type= "int" value="400"/>
  </node>
  <node pkg="rosserial_python" type="serial_node.py" name="opencr">
    <param name="port" value="/dev/ttyACM0"/>
    <param name="baud" value="57600"/>
  </node>
  <node pkg= "collabot_ver1" type="sceinaro_make.py" name="sceinaro"/>

</launch>

또한 직감했듯이 이렇게 XML 만 바꾼다고 해서 적용이 되지는 않고 소스코드 또한 바꿔줘야 한다

rospy.get_param('~<param name>')

다음과 같이 parameter를 받을 수 있고

그러면 코드가 다음과 같이 바뀐다

class height:
    def __init__(self):
        self.data = None #전역변수로 선언을 해주고
        self.height_threshold = rospy.get_param('~height_threshold')
        self.ac = None
        rospy.init_node('az_sub_ac_pub_node', anonymous=True)
        self.subscriber = rospy.Subscriber(
            name="length", data_class=Float32, callback=self.callbackFunction)
        self.publisher = rospy.Publisher('ac_information', String, queue_size=10)
        self.rate = rospy.Rate(30) # 0.5hz

이걸 실행해보면

  File "/opt/ros/melodic/lib/python2.7/dist-packages/rospy/msproxy.py", line 123, in __getitem__
    raise KeyError(key)
KeyError: '~height_threshold'

keyError 가 난다

이는 순서 때문인데 rospy.get_param 또한  rospy.init_node 다음에 나와야하는 코드이다

그래서 순서를 이렇게 바꾸면

class height:
    def __init__(self):
        rospy.init_node('az_sub_ac_pub_node', anonymous=True)
        self.data = None #전역변수로 선언을 해주고
        self.height_threshold = rospy.get_param('~height_threshold')
        self.ac = None
        self.subscriber = rospy.Subscriber(
            name="length", data_class=Float32, callback=self.callbackFunction)
        self.publisher = rospy.Publisher('ac_information', String, queue_size=10)
        self.rate = rospy.Rate(30) # 0.5hz

정상적으로 작동한다

 

 

 

 

참고자료

https://velog.io/@717lumos/roslaunch%EC%9D%98-%EC%82%AC%EC%9A%A9%EB%B2%95-%EB%B0%8F-XML

[ROS] roslaunch의 사용법 및 XML

http://wiki.ros.org/rosserial_python

rosserial_python - ROS Wiki