이번 포스팅부터는 ROS2 프로그래밍을 본격적으로 해보자. 우선, 가장 기초가 되는 부분인 인터페이스 패키지 만들기부터 시작을 하겠다.

참고한 링크는 다음과 같다.
https://cafe.naver.com/openrt/24629

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인터페이스

💡 인터페이스
ROS2에서는 데이터를 주고 받기 위한 메시지 통신(토픽, 서비스, 액션)을 하는데 이에 메시지 통신을 위해서 사용하는 수단을 인터페이스라고 한다. 기본적인 자료형 및 간단한 자료구조, 배열 등을 사용한다.

• 토픽: msg 인터페이스
• 서비스: srv 인터페이스
• 액션: action 인터페이스
  위와 같이 사용하게 된다.

만약 이미 존재하는 인터페이스(예 - sensor_msgs/msg/PointCloud2)로 내가 담고자 하는 데이터를 모두 담아내지 못한다면, 커스텀 인터페이스를 작성해야 한다. 그리고 커스텀 인터페이스를 작성할 때 의존성 측면을 고려한다면 별도의 인터페이스 패키지를 작성하는 것이 훨씬 간편하다. 이러한 맥락에서 이번 포스팅에서는 인터페이스 패키지를 작성할 것이다.

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인터페이스 패키지 만들기

msg, srv, action 인터페이스에 따른 구조는 이전 포스팅("파라미터와 인터페이스")을 참고하면 된다.

우선 패키지를 생성한다.

$ cd robot_ws/src
$ ros2 pkg create --build-type ament_cmake msg_srv_action_interface_example

그리고 mkdir 명령어 혹은 텍스트 에디터를 통해 패키지 내에 msg, srv, action 폴더를 생성해주자. 또, 다음과 같은 구조로 파일을 생성하자.

├── action
│   └── ArithmeticChecker.action
├── msg
│   └── ArithmeticArgument.msg
└── srv
    └── ArithmeticOperator.srv

.msg, .srv, .action 파일들은 .h(pp) 파일로 변환한 후 인터페이스 타입으로 사용된다.

각각 파일들은 다음과 같이 작성한다.

ArithmeticArgument.msg

builtin_interfaces/Time stamp
float32 argument_a
float32 argument_b

ArithmeticOperator.srv

# consts
int8 PLUS = 1
int8 MINUS = 2
int8 MULTIPLY = 3
int8 DIVISION = 4

# Request
int8 arithmetic_operator
---
# Response
float32 arithmetic_result

ArithmeticChecker.action

# Goal
float32 goal_sum
---
# Result
string[] all_formula
float32 total_sum
---
# Feedback
string[] formula

딱 보면 각 인터페이스 별 구조의 차이가 보일 것이다.

그리고 package.xml 파일과 CMakeLists.txt 파일을 수정하자. 인터페이스 패키지는 순수 파이썬 패키지가 아니기 때문에 setup.py가 아니라 CMakeLists.txt 파일을 수정해야 한다.

package.xml

<?xml version="1.0"?>
<?xml-model href="http://download.ros.org/schema/package_format3.xsd" schematypens="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"?>
<package format="3">
  <name>msg_srv_action_interface_example</name>
  <version>0.1.0</version>
  <description>basic interface pkg</description>
  <maintainer email="suberkut76@gmail.com">kimhoyun</maintainer>
  <license>Apache 2.0</license>

  <buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend>
  <buildtool_depend>rosidl_default_generators</buildtool_depend>

  <exec_depend>builtin_interfaces</exec_depend>
  <exec_depend>rosidl_default_runtime</exec_depend>
  <member_of_group>rosidl_interface_packages</member_of_group>

  <test_depend>ament_lint_auto</test_depend>
  <test_depend>ament_lint_common</test_depend>

  <export>
    <build_type>ament_cmake</build_type>
  </export>
</package>

인터페이스 패키지를 생성할 때, 빌드 시에는 DDS에서 사용하는 IDL(Interface Definition Language) 생성과 관련된 rosidl_default_generators 가 사용된다는 점, 실행 시에는 builtin_interfaces 와 rosidl_default_runtime 이 사용된다는 점을 반드시 기억해야 한다.

이는 인터페이스 패키지를 작성할 때 반드시 필요한 의존성 패키지기 때문이다.

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.8)
project(msg_srv_action_interface_example)

if(NOT CMAKE_CXX_STANDARD)
  set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)
endif()

if(CMAKE_COMPILER_IS_GNUCXX OR CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang")
  add_compile_options(-Wall -Wextra -Wpedantic)
endif()

# find dependencies
find_package(ament_cmake REQUIRED)
find_package(builtin_interfaces REQUIRED)
find_package(rosidl_default_generators REQUIRED)

set(msg_files
  "msg/ArithmeticArgument.msg"
)
set(srv_files
  "srv/ArithmeticOperator.srv"
)
set(action_files
  "action/ArithmeticChecker.action"
)

rosidl_generate_interfaces(${PROJECT_NAME}
  ${msg_files}
  ${srv_files}
  ${action_files}
  DEPENDENCIES builtin_interfaces
)

ament_export_dependencies(rosidl_default_runtime)
ament_package()

일반적인 CMakeLists.txt 파일과 다르게 set 명렁어를 통해서 msg, srv, action 파일을 지정하고, rosidl_generate_interfaces에 해당 set들을 기입하면 된다.

빌드하기

$ cd .. (혹은 cd robot_ws)
$ colcon build --symlink-install --packages-select msg_srv_action_interface_example

이를 통해서 빌드를 하고, 성공적으로 실행 파일을 생성할 수 있다.