2.2 메세지에 대한 이해와 커스텀 메세지 다루기#

Section 1: Introduction to ROS Message#

1.1 Introduction

ROS 메시지(msg)는 ROS 메시지의 필드를 설명하는 간단한 텍스트 파일입니다. 이 파일은 여러 언어로 된 메시지의 소스 코드를 생성하는 데 사용됩니다.

주로 msg경로를 패키지 경로에 만들어서 사용합니다.

우리가 앞선 노드 작성에서 사용하였던 std_msgs/String 타입은 다음 링크에서 정의를 살펴볼 수 있습니다.

string data

우리가 다음 실습에서 사용할 geometry_msgs/Twist라는 메세지는 아래와 같이 정의되어 있습니다. 링크

geometry_msgs/Vector3 linear
geometry_msgs/Vector3 angular

이렇게 여러 개의 메세지 타입으로 조합된 메세지도 있는데, geometry_msgs/Vector3는 아래와 같이 정의되어 있습니다. 링크

float64 x
float64 y
float64 z

따라서 msg는 단순하게 ROS에서 사용가능한 토픽의 자료형이라고 이해하면 됩니다.

1.2 ROS Message Commands

앞서 배운 rostopic 명령어와 마찬가지로 메세지를 다루는 rosmsg 명령어들이 있습니다.

ROS 환경에서 사용가능한 메세지 타입들을 보기위한 명령어입니다.

rosmsg list

특정 메세지의 구조나 정의를 볼 때는 아래 명령어를 사용합니다.

rosmsg show [message_type]

이러한 명령어들은 링크를 참고합니다.

Section 2: Creating a custom msg#

2.1 Define your message

이제 필요에 맞게 새로운 메세지를 작성해보도록 하겠습니다.

이전 publisher_node와 subscriber_node는 std_msgs/String 메세지만 담고 있었지만 몇 번째 토픽인지는 알 수 없었습니다.

이번 섹션에서는 publisher_node에서 보낸 횟수와 문자열을 함께 보낼 수 있도록 새로운 메세지를 만들어 보겠습니다.

아래 명령어를 터미널에 입력합니다.

roscd im_newbie
mkdir msg
cd msg && touch Hello.msg

roscd는 이미 존재하는 패키지 경로로 갈 수 있습니다. 유사하게는 cd $(rospack find im_newbie)도 가능합니다.

이제 msg폴더를 만들고 Hello.msg라는 파일을 만들어서 열어줍니다.

거기에 아래와 같이 작성합니다.

int32 num
std_msgs/String message

일반적인 string도 사용가능하지만 ROS 메세지에 대해 조금 더 이해하고자 std_msgs/String을 사용하였습니다.

2.2 Building .msg Files

새로 작성한 msg를 사용하려면 package.xml과 CMakeLists.txt를 수정해준 후 빌드해야 합니다.

package.xml에는 다음 내용을 추가합니다.

  <build_depend>message_generation</build_depend>
  <exec_depend>message_runtime</exec_depend>

CMakeLists.txt에는 아래 내용을 추가합니다.

find_package(catkin REQUIRED
  # ...
  message_generation
)

# ...

catkin_package(
  ...
  CATKIN_DEPENDS message_runtime ...
  ...)

# ...

add_message_files(
  FILES
  Hello.msg
)

generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
)

자세한 내용은 링크를 참고합니다.

2.3 Modifying the Publisher and Subscriber Nodes

Publisher 및 Subscriber 노드에서 사용자 지정 메시지를 사용하려면 다음과 같이 소스 파일을 수정합니다

publisher_node.cpp에서 - 작성한 custom 메세지를 포함합니다.:

#include <im_newbie/Hello.h>

- 메세지 타입 im_newbie::Hello을 생성합니다 (기존의 불필요한 내용은 지워줍니다):

im_newbie::Hello msg;
msg.num = count;
msg.message.data = "Hello, ROS!";

- ros::Publisher pub에 정의된 메세지 타입을 <im_newbie::Hello>로 바꿔줍니다.

메세지를 publish합니다:
```
pub.publish(msg);
```

while문 마지막에 count를 증가시킵니다:

int count;
while(ros::ok()) {
  // ...생략
  ++count;
}

subscriber_node.cpp에서는:

마찬가지로 메세지 헤더파일을 추가합니다:
```
#include <im_newbie/Hello.h>
```

callback 함수를 메세지 타입에 맞게 수정합니다:

void messageCallback(const im_newbie::Hello::ConstPtr& msg) {
  ROS_INFO("%d -th Received message: %s", msg->num, msg->message.data.c_str());
}

작성이 완료되면 마찬가지로 빌드를 해줍니다.

catkin build는 간편하게 개별적인 패키지만 빌드하는 기능을 제공합니다. im_newbie 패키지 위치에서 catkin build --this를 해주면 빠르게 위치에 있는 패키지만 빌드합니다.

# ~/catkin_ws/src/im_newbie$
catkin build --this

빌드가 완료되면 이전처럼 각 노드들을 터미널에서 열고 실행해봅니다.

# Terminal 1
roscore
# Terminal 2
rosrun im_newbie publisher_node
# Terminal 3
rosrun im_newbie subscriber_node

2.4 Add Dependencies

이제 기존의 노드들은 만들어진 메세지를 의존성으로 가지게 됩니다.

지금은 publisher_node와 subscriber_node가 이전에 빌드가 되었고, 새로운 메세지를 그 후에 추가해서 빌드하였기 때문에 빌드 과정에서 별다른 에러가 나타나지 않았습니다.

하지만 새로운 메세지를 만듦과 동시에 노드를 작성하였다면 CMakeLists.txt를 아래와 같이 수정해주어야 합니다.

add_executable(publisher_node src/publisher_node.cpp)
add_dependencies(publisher_node im_newbie_generate_messages_cpp)
target_link_libraries(publisher_node ${catkin_LIBRARIES})

add_executable(subscriber_node src/subscriber_node.cpp)
add_dependencies(subscriber_node im_newbie_generate_messages_cpp)
target_link_libraries(subscriber_node ${catkin_LIBRARIES})

우리가 package.xml에서 넣어준 message_generation에서 만들어지는 새로운 메세지 타입을 의존성으로 가진다고 선언해주는 것입니다.

아래는 우리가 새로 만들어준 메세지를 사용하는 cpp 스크립트 예시입니다.

#include <im_newbie/Hello.h>

처음 각 노드들을 빌드하고자 할 때 마주치는 include문에서 컴파일러 입장에서는 처음 보는 헤더파일을 빌드해야 하므로 에러를 내게 됩니다.

위에서 수정해준 CMakeLists.txt에서는 각 노드에 의존성을 선언함으로써 이러한 문제를 해결해줍니다.