기초 개념
rclpy는 ROS 2 에서 Python 클라이언트 라이브러리
- ROS 2 자체는
분산 컴퓨팅 환경에서 로봇의 다양한 요소들을 효율적으로 통합하고 관리하는 데 초점을 맞추고 있음
rclpy.init()
- 이 함수는 ROS 2 프로그램이 실행될 때 가장 먼저 호출되어야 하며, 다양한 초기화 과정을 수행합니다.
rclpy.init()의 주요 역할은 다음과 같습니다:
노드 초기화
- ROS 2 프로그램은 하나 이상의 노드(node)로 구성됩니다.
- 노드들이 ROS 2 네트워크와 통신할 수 있도록 초기 설정을 제공
- 이 함수는 ROS 2 네트워크의 다른 노드들과의 통신 준비를 함
- 이는 메시지 교환, 서비스 호출, 액션 서버 및 클라이언트 통신 등을 포함
통신 인프라 설정
- ROS 2는 DDS (Data Distribution Service) 미들웨어를 사용하여 노드 간 통신을 관리
- DDS와의 통신을 위한 인프라를 구성
ROS 매개변수 및 환경 설정
- 이 함수는 ROS 2 시스템의 매개변수와 환경 설정을 읽고 초기화
- 예를 들어,
환경 변수, 노드 이름, 네임스페이스 등을 설정할 수 있음
로깅 시스템 초기화
- ROS 2 로깅 시스템을 활성화하여 메시지, 경고, 오류 등을 기록
글로벌 리소스 초기화
- ROS 2의
내부 리소스와 데이터 구조들을 초기화- 이는 노드, 퍼블리셔, 서비스 등의 ROS 2 구성 요소가 정상적으로 작동하는 데 필수적
명령줄 인자 처리
- 실행 시 제공된 명령줄 인자를 처리하고, 이를 ROS 2 시스템에 전달
- 이를 통해 런타임에 다양한 구성 옵션을 제공할 수 있습니다.
rclpy.ok()
- 함수는 ROS 2 시스템의 전반적인 상태를 확인하는 데 사용
- 이 함수는 ROS 2 시스템이 정상적으로 동작 중인지 여부를 나타내는 불리언(Boolean) 값을 반환
- 목적: rclpy.ok()는 주로 무한 루프 내에서 ROS 2 노드가 계속 실행되어야 할지를 판단하는 데 사용
- 응용: 사용자가 프로그램을 중단하려 할 때(예: Ctrl+C를 누를 때), rclpy.ok()는 False를 반환하여 루프를 종료하고 노드를 안전하게 종료할 수 있도록 함
rclpy.spin_once(node)
- 주어진 노드에 대해 한 번의 이벤트 처리를 수행
- 이 함수는 노드의 대기 중인 콜백을 확인하고 실행
- 목적: 이 함수는 노드의 메시지 구독, 서비스 요청, 타이머 이벤트 등을 처리하는 데 사용
- 응용:
- rclpy.spin_once(node)는 주로 사용자 정의 메인 루프에서 이벤트 처리를 더 세밀하게 제어할 때 사용
- 이를 통해 다른 연산과 ROS 2 이벤트 처리를 혼합할 수 있습니다.
rclpy.shutdown()
- ROS 2 애플리케이션 전체를 종료하고, ROS 2와 관련된 모든 리소스를 정리
- 목적:
- ROS 2 시스템의 초기화를 취소하고, 내부적으로 사용되는 리소스를 해제
- 이는 프로그램이 종료될 때 필수적으로 호출되어야 하는 함수
- 사용 시점:
- 모든 노드의 작업이 완료되고, 애플리케이션을 종료하기 직전에 호출
- 응용:
- 애플리케이션이 종료될 때, 또는 ROS 2 시스템을 더 이상 사용하지 않을 때 호출
- 이 함수는 메모리 누수를 방지하고, 시스템 리소스를 올바르게 해제하는 데 중요
_WaitSet은 ROS 2의 이벤트 대기 및 처리에 유용ExitStack은 Python의 리소스 관리와 예외 처리에 특히 유용
from rclpy.executors import _WaitSet
- ROS 2 노드의 다양한 엔티티(구독, 타이머, 서비스, 클라이언트 등)에 대한 이벤트를 대기하고 관리
_WaitSet의 주요 기능
- 이벤트 관리:
_WaitSet은 ROS 2의 이벤트 대기 및 처리 메커니즘의 일부- 이 클래스를 사용하여 노드의 구독, 서비스, 클라이언트, 타이머 등이 특정 이벤트(메시지 도착, 서비스 요청, 타이머 만료 등)에 대해 준비 상태인지 확인할 수 있음
- 비동기 처리
_WaitSet을 사용하면 노드가 여러 이벤트를 비동기적으로 처리할 수 있으며, 이를 통해 효율적인 이벤트 루프를 구성할 수 있음
- 실행자(Executor)와의 상호작용
_WaitSet은 ROS 2의 실행자(Executor)에 의해 사용되어, 노드의 이벤트를 처리- 실행자는
_WaitSet을 사용하여 어떤 이벤트를 처리할 준비가 되었는지 판단하고, 해당 이벤트의 콜백 함수를 호출
새로운 것이 들어오면 이미 있는 것과 충돌을 시도하라.