4. roscore, rosmaster, rosnode

이전 시간에 다음과 같은 명령을 실행시켰던 것이 기억나시나요??

$ roslaunch gcamp_gazebo gazebo_world.launch

이 명령을 실행하니

로봇이 포함된 gazebo가 실행되고

여러 센서와 로봇의 상태를 시각적으로 볼 수 있는 rviz도 실행되었습니다.

그리고 teleop을 실행시켰더니, 이 로봇을 조종할 수도 있었습니다.

이 일련의 과정들이 어떻게 이루어졌는지 살펴봅니다.

ROS Basic Process

터미널을 다시 볼까요?

$ cd ~/gcamp_ws
$ sds

$ roslaunch gcamp_gazebo gazebo_world.launch 

... logging to /home/kimsooyoung/.ros/log/7f9651be-4e53-11eb-b4c9-9cb6d08bf543/roslaunch-kimsooyoung-XPS-13-9370-32277.log
Checking log directory for disk usage. This may take a while.
Press Ctrl-C to interrupt
Done checking log file disk usage. Usage is <1GB.

xacro: in-order processing became default in ROS Melodic. You can drop the option.
started roslaunch server http://localhost:35661/

SUMMARY
========

PARAMETERS
 * /gazebo/enable_ros_network: True
 * /joint_state_publisher/use_gui: False
 * /robot_description: <?xml version="1....
 * /rosdistro: melodic
 * /rosversion: 1.14.10
 * /use_sim_time: True

NODES
  /
    gazebo (gazebo_ros/gzserver)
    gazebo_gui (gazebo_ros/gzclient)
    joint_state_publisher (joint_state_publisher/joint_state_publisher)
    robot_state_publisher (robot_state_publisher/robot_state_publisher)
    rviz (rviz/rviz)
    urdf_spawner (gazebo_ros/spawn_model)

auto-starting new master
process[master]: started with pid [32301]
ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311
...

뭔가 많이 실행 된 것이 보이는데요, NODES 부분에 집중해봅시다.

실행될 모든 NODES들이 표시되고, ROS_MASTER가 실행됩니다.

ROS는 각 프로세스들을 Node의 단위로 관리합니다.

노드들끼리 데이터를 주고받기 위해서는, 어떤 노드가 생겼고, id는 몇번이고 등의 정보가 공유되어야 할 것입니다. 이를 관리해주는 것이 ROS Master라고 이해하시면 됩니다.

image from : clearpathrobotics

💡

더 자세히 공부해보고 싶다면 다음 링크를 참고하세요!!

roscore command

처음 ROS를 설치한 뒤 실행시켰던 roscore는 뭘까요??

터미널을 다시 볼까요?

started roslaunch server http://localhost:41409/
ros_comm version 1.14.10


SUMMARY
========

PARAMETERS
 * /rosdistro: melodic
 * /rosversion: 1.14.10

NODES

auto-starting new master
process[master]: started with pid [3554]
ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311/

setting /run_id to 6f20f9e2-4e58-11eb-b4c9-9cb6d08bf543
process[rosout-1]: started with pid [3576]
started core service [/rosout]

roscore는 ROS Master를 실행시키는 명령입니다! ROS Master API에 대해 더 공부하고 싶다면 다음 레퍼런스를 참고하시기 바랍니다.

ROS/Master_API

import os import xmlrpclib caller_id = '/script' m = xmlrpclib.ServerProxy(os.environ['ROS_MASTER_URI']) code, msg, val = m.getSystemState(caller_id) if code == 1: pubs, subs, srvs = val else: print "call failed", code, msg

http://library.isr.ist.utl.pt/docs/roswiki/ROS(2f)Master_API.html

ROS Master는 하나만 존재할 수 있습니다. roscore를 여러번 실행시키면 다음과 같은 에러를 볼 수 있습니다.

RLException: roscore cannot run as another roscore/master is already running. 
Please kill other roscore/master processes before relaunching.
The ROS_MASTER_URI is http://localhost:11311/
The traceback for the exception was written to the log file

roslaunch를 통해 실행시키면, 자동으로 ROS Master도 함께 실행됩니다.

$ roslaunch gcamp_gazebo gazebo_world.launch 

(...)
auto-starting new master
process[master]: started with pid [32301]
ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311

rosnode command

현재 어떤 노드가 작동중인지, 리스트를 보고 싶다면 다음 커맨드를 사용합니다.

$ roslaunch gcamp_gazebo gazebo_world.launch

# 새 터미널을 열고 다음 커맨드를 입력합니다.
$ rosnode list
/gazebo
/gazebo_gui
/joint_state_publisher
/robot_state_publisher
/rosout

gazebo_world.launch는 launch 파일이기 때문에 이것을 실행시키면 자동으로 ROS Master가 실행된다고 했죠? ROS Master와 관련있는 Node는 /rosout 입니다.

그리고 나머지 4개의 Node들이 실행중인데요. gazebo관련 Node가 2개, gazebo상에서 우리의 로봇을 spawn 시키고, 로봇의 여러 상태를 지속적으로 송신하는 Node가 2개 실행중인 모습이 보입니다.

특정 Node에 대해서 더 자세한 정보를 얻고 싶다면, 다음 커맨드를 사용합니다.


$ rosnode info /joint_state_publisher
Node [/joint_state_publisher]
Publications: 
 * /joint_states [sensor_msgs/JointState]
 * /rosout [rosgraph_msgs/Log]

Subscriptions: 
 * /clock [rosgraph_msgs/Clock]

Services: 
 * /joint_state_publisher/get_loggers
 * /joint_state_publisher/set_logger_level


contacting node http://localhost:42569/ ...
Pid: 4086
Connections:
 * topic: /joint_states
    * to: /robot_state_publisher
    * direction: outbound (40207 - 127.0.0.1:33150) [14]
    * transport: TCPROS
 * topic: /rosout
    * to: /rosout
    * direction: outbound (40207 - 127.0.0.1:33148) [10]
    * transport: TCPROS
 * topic: /clock
    * to: /gazebo (http://localhost:42511/)
    * direction: inbound
    * transport: TCPROS
(...)

💡

위 내용과 완전 동일하게 나오지 않을 수도 있습니다!

해당 Node와 데이터를 주고받는 다른 Node들은 어떠한 것이 있는지, 그리고 어떠한 데이터가 오고 가는지 알 수 있습니다.

더불어, 아직 배우지 않았지만 이 Node에서 파생되는 그 밖의 여러 통신들에 대한 정보를 얻을 수 있습니다.

사실 텍스트로 보기가 불편한 것이 사실입니다. 저의 경우, 그리고 아마 대부분 ROS 사용자분들께서도 다음과 같은 방법으로 구조를 파악하시지 않을까 싶습니다.

rqt 맛보기

$ rqt_graph

QT window가 하나 등장할 것입니다.

상단에 여러 옵션들이 보이는데요, 각 옵션들에 대한 설명은 우선 생략하고, 체크박스를 다음과 같이 설정해봅시다.

최종 화면은 다음과 같습니다.

(그래프 배치 구조는 저와 다를 수 있습니다. 심지어 같은 환경에서도 매번 바뀌곤 합니다. 🙂)

앞서 살펴보았던 Node들이 어떠한 구조로 구성되어있는지 살펴볼 수 있죠?

이렇게 전체적인 구조를 파악하고, 더 자세한 내용을 rosnode 커맨드로 다시 검색할 수 있을 것입니다.

💡

화살표가 의미하는 것은 무엇일까요? ⇒ Node들 사이에 통신이 이루어지고 있음을, 혹은 이루어졌음을 의미합니다! 디버깅시 유용하겠지요!!

이전 강의에서, 키보드로 로봇을 조종해봤던 것을 기억하시나요? 다음의 커맨드를 사용했습니다.

$ rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

rqt_graph를 다시 실행시켜 어떠한 변화가 생겼는지 살펴봅시다.

teleop_twist_keyboard 라는 Node가 추가되었습니다!! 그리고 /cmd_vel을 통해 /gazebo와 연결되어 있습니다!!

다시, rosnode info로 구체적인 정보를 알아내볼까요?

$ rosnode info /teleop_twist_keyboard
--------------------------------------------------------------------------------
Node [/teleop_twist_keyboard]
Publications: 
 * /cmd_vel [geometry_msgs/Twist]
 * /rosout [rosgraph_msgs/Log]

Subscriptions: 
 * /clock [rosgraph_msgs/Clock]

Services: 
 * /teleop_twist_keyboard/get_loggers
 * /teleop_twist_keyboard/set_logger_level


contacting node http://localhost:42905/ ...
Pid: 6480
Connections:
 * topic: /rosout
    * to: /rosout
    * direction: outbound (34171 - 127.0.0.1:45192) [9]
    * transport: TCPROS
 * topic: /cmd_vel
    * to: /gazebo
    * direction: outbound (34171 - 127.0.0.1:45194) [13]
    * transport: TCPROS
 * topic: /clock
    * to: /gazebo (http://localhost:42511/)
    * direction: inbound
    * transport: TCPROS

/cmd_vel이 왜 등장했고, rosrun은 또 뭐고, 이들은 어떻게 만들고, 어떻게 연결시키는지 등등 여러 궁금증들이 생기셨을 것입니다.

다음 강의들에서 계속해서 짚고 넘어가도록 하겠습니다. 👍👍👍

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4. roscore, rosmaster, rosnode

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roscore command

rosnode command

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