[ros2] rclpy.time.Time

1. 개요

1.1. rclpy.time.Time 설명

• rclpy.time.Time은 ROS 2에서 시간을 나타내기 위한 클래스
• 이 클래스는 ROS 시스템에서 시간을 다루는 표준 방법을 제공하며, 특히 시간에 관련된 연산이나 시간 비교, 시간 기반의 처리를 할 때 사용
• rclpy.time.Time 객체는 내부적으로 두 부분, 즉 초(seconds)와 나노초(nanoseconds)로 시간을 저장

1.2. rclpy.time.Time의 주요 메소드

• now(): 현재 시간을 반환합니다.
• from_msg(): builtin_interfaces/msg/Time -> rclpy.time.Time
• to_msg(): rclpy.time.Time -> builtin_interfaces/msg/Time
• nanoseconds(): 시간을 나노초로 반환
• seconds(): 시간을 초로 반환

1.3. rclpy.time.Time VS builtin_interfaces/msg/Time

1.3.1. rclpy.time.Time 객체

• 이 객체는 내부적으로 초(seconds)와 나노초(nanoseconds)의 조합으로 시간을 정밀하게 표현
• 용도: 코드 내에서 시간 계산, 시간 비교, 타이머 설정 등에 사용
• 특징: 시간 관련 연산이 가능하며, rclpy 내에서 다양한 시간 관련 함수와 함께 사용됩
• 생성: Time() 생성자를 사용하거나 Time.now() 등의 메소드로 현재 시간을 직접 생성할 수 있음
• 메소드 예시:
  • now(): 현재 시간을 Time 객체로 반환합니다.
  • to_msg(): ROS 2의 시간 메시지 타입으로 변환합니다.
  • from_msg(msg): ROS 2의 시간 메시지를 Time 객체로 변환합니다.

1.3.2. builtin_interfaces/msg/Time

• builtin_interfaces/msg/Time은 ROS 2에서 표준 시간 메시지 타입으로, 메시지를 통해 다른 노드나 시스템과 시간 정보를 교환할 때 사용
• 이 메시지 타입은 sec (초)와 nanosec (나노초) 두 필드로 구성되어 있음
• 용도:
  • 노드 간 시간 정보의 교환, 특히 퍼블리셔와 서브스크라이버 간 메시지 통신에 사용
• 특징:
  • 간단하게 두 부분으로 시간을 표현하여 네트워크를 통해 전송이 용이
• 사용법: 메시지 형태로 시간 데이터를 송수신할 때 사용

1.3.3. Time 객체와 Time 메시지 비교 및 상호 작용

• Time 객체와 Time 메시지는 상호 변환이 자주 일어남
• 예를 들어,
  • 시간 데이터를 네트워크를 통해 전송하기 전에는 Time 객체를 Time 메시지로 변환해야 하고,
  • 수신한 시간 데이터를 프로그램 내에서 사용하려면 메시지를 Time 객체로 다시 변환해야 함

import rclpy
from rclpy.time import Time
from builtin_interfaces.msg import Time as TimeMsg

# Time 객체 생성
time_obj = Time()

# Time 객체를 Time 메시지로 변환
time_msg = time_obj.to_msg()

# Time 메시지를 Time 객체로 변환
new_time_obj = Time.from_msg(time_msg)

위 코드는 Time 객체를 Time 메시지로 변환하는 과정과 그 반대 과정을 보여줍니다. 이처럼 ROS 2에서는 시간 관련 데이터를 다루는 데 두 가지 방식이 효과적으로 상호 작용하여 시스템의 정확성과 효율성을 높입니다.

1.4. Float 타입으로 변환하는 방법

• rclpy.time.Time 객체를 실수형(Float) 타입으로 변환하려면, 일반적으로 시간을 초 단위의 실수로 표현합니다. 이는 시간을 나노초로 가져온 다음, 이를 1e9로 나누어 초 단위로 변환하는 방식으로 수행할 수 있습니다. 이 방법은 시간을 초 단위로 보고 소수점 이하로 나노초를 표현합니다.

다음은 rclpy.time.Time 객체를 초 단위의 실수로 변환하는 예시 코드입니다:

import rclpy
from rclpy.time import Time

# Time 객체 생성
time_obj: Time = Time()

# Time 객체를 나노초로 변환 후, 초 단위의 실수로 변환
time_in_seconds: float = time_obj.nanoseconds() / 1e9

print(f"Time in seconds: {time_in_seconds}")