Ubuntu ROS 실습(31)

이번 실습에서는 ROS 2 Python 패키지를 구성하고, Topic, Service, Action을 하나의 패키지에서 연동하는 실습을 진행했다.
argument, operator, calculator, checker 노드를 실행하여 각각의 통신이 실제로 동작하는 것을 확인했다.

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1. 패키지 구성

실습에 사용한 패키지는 다음과 같다.

topic_service_action_rclpy_example

패키지에는 총 4개의 노드가 구성되어 있다.

• argument: Topic Publisher
• calculator: Topic Subscriber + Service Server + Action Server
• operator: Service Client
• checker: Action Client

전체적인 구조는 다음과 같다.

argument
   │
   │ Topic
   ▼
calculator ◀──── Service ──── operator
   ▲
   │
   │ Action
   │
checker

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2. 패키지 설정 파일 수정

먼저 package.xml을 수정했다.

nano ~/robot_ws/src/ros2-seminar-examples/topic_service_action_rclpy_example/package.xml

주요 의존성은 다음과 같다.

<depend>rclpy</depend>
<depend>std_msgs</depend>
<depend>msg_srv_action_interface_example</depend>

그리고 Python 패키지이기 때문에 다음과 같이 설정했다.

<build_type>ament_python</build_type>

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3. setup.py 수정

다음으로 Python 패키지 설정 파일인 setup.py를 확인했다.

nano ~/robot_ws/src/ros2-seminar-examples/topic_service_action_rclpy_example/setup.py

각 노드를 ros2 run으로 실행할 수 있도록 console_scripts에 등록되어 있다.

entry_points={
    'console_scripts': [
        'argument = topic_service_action_rclpy_example.arithmetic.argument:main',
        'operator = topic_service_action_rclpy_example.arithmetic.operator:main',
        'calculator = topic_service_action_rclpy_example.calculator.main:main',
        'checker = topic_service_action_rclpy_example.checker.main:main',
    ],
},

이를 통해 다음과 같이 노드를 실행할 수 있다.

ros2 run topic_service_action_rclpy_example argument
ros2 run topic_service_action_rclpy_example operator
ros2 run topic_service_action_rclpy_example calculator
ros2 run topic_service_action_rclpy_example checker

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4. 패키지 빌드

워크스페이스로 이동한 후 패키지를 빌드했다.

cd ~/robot_ws
colcon build --symlink-install --packages-select topic_service_action_rclpy_example

빌드가 정상적으로 완료되는 것을 확인했다.

실습 자료에서는 다음과 같은 alias도 사용한다.

cw
cbp topic_service_action_rclpy_example

하지만 현재 환경에는 해당 alias가 설정되어 있지 않아 실제 명령어를 사용했다.

cd ~/robot_ws
colcon build --symlink-install --packages-select topic_service_action_rclpy_example

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5. calculator 노드 실행

먼저 calculator 노드를 실행했다.

source ~/robot_ws/install/setup.zsh
ros2 run topic_service_action_rclpy_example calculator

calculator는 다른 노드의 Topic, Service, Action 요청을 처리하는 중심 역할을 한다.

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6. Topic 통신 확인

새 터미널에서 argument 노드를 실행했다.

source ~/robot_ws/install/setup.zsh
ros2 run topic_service_action_rclpy_example argument

실행하면 a, b 값이 계속 발행된다.

[INFO] [argument]: Published argument a: 6.0
[INFO] [argument]: Published argument b: 8.0

calculator에서는 해당 값을 구독한다.

[INFO] [calculator]: Subscribed argument a: 6.0
[INFO] [calculator]: Subscribed argument b: 8.0

따라서 argument와 calculator 사이의 Topic 통신이 정상적으로 이루어지는 것을 확인했다.

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7. Service 통신 확인

다음으로 operator 노드를 실행했다.

source ~/robot_ws/install/setup.zsh
ros2 run topic_service_action_rclpy_example operator

operator는 +, -, *, / 중 하나의 연산을 선택하여 calculator에게 Service 요청을 보낸다.

예를 들어 다음과 같은 결과가 출력되었다.

[operator]: Result: 3.0
[operator]: Result: 8.0
[operator]: Result: 0.5
[operator]: Result: 12.0

calculator에서도 실제 계산 결과가 출력되는 것을 확인했다.

[calculator]: 4.0 * 0.0 = 0.0
[calculator]: 2.0 / 8.0 = 0.25

이를 통해 Service Client인 operator와 Service Server인 calculator의 통신이 정상적으로 동작하는 것을 확인했다.

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8. Action 통신 확인

마지막으로 checker 노드를 실행했다.

source ~/robot_ws/install/setup.zsh
ros2 run topic_service_action_rclpy_example checker

실행하면 Action Goal이 전달되고 Feedback이 계속 출력된다.

[checker]: Action goal accepted.
[checker]: Action feedback: [...]

checker는 계산 결과를 계속 누적하고, 목표 합계에 도달하면 Action이 종료된다.

이번 실습에서는 최종적으로 다음 결과가 출력되었다.

[checker]: Action result(total sum): 51.75

기본 목표값인 50을 넘어 51.75가 되면서 Action이 성공적으로 종료되었다.

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마무리

이번 실습에서 확인한 ROS 2 통신 구조는 다음과 같다.

argument
   │
   │ Topic
   ▼
calculator
   ▲       ▲
   │       │
Service   Action
   │       │
operator  checker

각 노드의 역할을 정리하면 다음과 같다.

노드	역할
argument	Topic Publisher
calculator	Topic Subscriber / Service Server / Action Server
operator	Service Client
checker	Action Client

이번 실습에서는 ROS 2 Python 패키지의 설정부터 빌드, 실행까지 진행하고 Topic → Service → Action으로 이어지는 노드 간 통신 구조를 직접 확인했다.

특히 calculator가 여러 통신 방식을 동시에 처리하는 중심 노드로 동작하는 과정을 확인하면서 ROS 2 패키지의 전체적인 구조를 이해할 수 있었다.