[ROS 2] C++ Publisher 만들기

ROS 2에서 C++ 기반 publisher를 만들어보자!

전체 코드

#include <chrono>
#include <functional>
#include <memory>
#include <string>

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "std_msgs/msg/string.hpp"

using namespace std::chrono_literals;

class MyPublisher : public rclcpp::Node
{
public: 
  MyPublisher() : Node("my_publisher"), count_(0)
  {
    pub_ = this->create_publisher<std_msgs::msg::String>("msg", 10);
    timer_ = this->create_wall_timer(500ms, std::bind(&MyPublisher::timerCallback, this));
  }

private:
  void timerCallback()
  {
    auto msg = std_msgs::msg::String();
    msg.data = "bigbigpark! " + std::to_string(count_);

    RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "Publish: %s", msg.data.c_str());
    pub_->publish(msg);
  }
  rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_;
  rclcpp::Publisher<std_msgs::msg::String>::SharedPtr pub_;
  size_t count_;
};

int main(int argc, char** argv)
{
  rclcpp::init(argc, argv);
  rclcpp::spin(std::make_shared<MyPublisher>());
  rclcpp::shutdown();

  return 0;
}

코드가 좀 ROS 1과는 비슷한 듯 다르다 ?

코드 분석

#include <chrono>
#include <functional>
#include <memory>
#include <string>

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "std_msgs/msg/string.hpp"

using namespace std::chrono_literals;

시간 관련 함수 라이브러리인 chrono
메모리 동적 배열 할당 관련 memory
함수를 객체처럼! functional

앞으로 코드를 작성할 때도 뭔가 필수인 것 같아서.. 일단 습관적으로 작성하기로 한다

이제는 ros/ros.h가 아닌 rclcpp/rclcpp.hpp로 바뀐듯 하다
또한 메세지 패키지를 읽어올 때도 std_msgs/String.h에서 std_msgs/msg/string.hpp로 변경되었다

근데.. ROS 2 표박사님 책보면 헤더파일의 네이밍 규칙에 어긋나는 것이 아닌가..??

그리고 std::chrono_literals는 시간을 쉽게 나타내기 위한 네임스페이스다
네임스페이스는 권장하지 않는데..ㅠ

class MyPublisher : public rclcpp::Node
{
public: 
  MyPublisher() : Node("my_publisher"), count_(0)
  {
    pub_ = this->create_publisher<std_msgs::msg::String>("msg", 10);
    timer_ = this->create_wall_timer(500ms, std::bind(&MyPublisher::timerCallback, this));
  }

private:
  void timerCallback()
  {
    auto msg = std_msgs::msg::String();
    msg.data = "bigbigpark! " + std::to_string(count_++);

    RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "Publish: %s", msg.data.c_str());
    pub_->publish(msg);
  }
  rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_;
  rclcpp::Publisher<std_msgs::msg::String>::SharedPtr pub_;
  size_t count_;
};

ROS 1 강의에는 바로 클래스를 이용해서 설명하지 않았는데, 이 ROS 2는 아무래도 C++에 대한 전반적인 지식이 있는 사람을 타겟으로 만들어졌다
그리고 rclcpp::Node 라는 클래스를 상속하는 것을 알 수 있다

특히 클래스 생성자에서 노드 이름을 인자로 받아서 바로 선언하는 부분을 기억해주자
또한 ROS 1에 있었던 ros::NodeHandle이 없어지고 this->create_publisher로 변경이 되었다

ROS 1에서는 main 문 안에서 while 문을 돌리면서 publish를 했다면, ROS 2에서는 timer라는 것을 이용하여 publish 코드를 짤 때 callback 함수를 돌린다
즉, 더욱 정확한 시간에 publish하겠다는 의미다. 따라서 저 코드는 500ms 마다 타이머를 수신하는데, 그 때마다 count를 증가시키면서 메세지를 publish한다는 뜻이 된다

private:
  void timerCallback()
  {
    auto msg = std_msgs::msg::String();
    msg.data = "bigbigpark! " + std::to_string(count_++);

    RCLCPP_INFO(this->get_logger(), "Publish: %s", msg.data.c_str());
    pub_->publish(msg);
  }
  rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_;
  rclcpp::Publisher<std_msgs::msg::String>::SharedPtr pub_;
  size_t count_;

이 부분은 callback 함수이긴 한데, ROS_INFO 에서 RCLCPP_INFO로 변경되었다
또한 this->get_logger()를 제공하면서, 로깅에 대해서도 개선이 이루어진 것을 볼 수 있다

그리고 타이머 변수와 퍼블리셔 변수가 모두 sharedPtr인 스마트포인터로 선언이 되어있다

int main(int argc, char** argv)
{
  // ROS 2를 initialize 하겠다
  rclcpp::init(argc, argv);

  // 타이머 콜백을 이용하여 노드로부터 데이터를 처리하겠다
  rclcpp::spin(std::make_shared<MyPublisher>());
  rclcpp::shutdown();

  return 0;
}

나는 main문을 처음에 보고 publisher인데 왜 spin이 있지 궁금증을 가졌다
사실 없어도 되지만 정확한 시간으로 publish 하기 위해서는 자체 timer를 이용하는 것이 좋으며, 저렇게 클래스를 선언할 때도 스마트포인터로 선언하는 것을 알 수 있다

package.xml 수정

파일을 열어서 buildtool_depend에 ament_cmake라고 적혀 있는 줄 바로 밑에다가 다음을 추가해준다

<depend>rclcpp</depend>
<depend>std_msgs</depend>

이제 이 의존성을 CMakeLists.txt에 반영하면 된다

CMakeLists.txt 수정

파일을 열어서 find_package(ament_cmake REQUIRED) 다음 줄에 이렇게 추가해준다
이 프로젝트의 dependencies를 추가해주는 과정이다

find_package(rclcpp REQUIRED)
find_package(std_msgs REQUIRED)

다음은 소스코드를 기반으로 실행파일을 만드는 절차다

add_executable(pub src/pub.cpp)
ament_target_dependencies(pub rclcpp std_msgs)

이 실행파일 명을 ros 2가 찾을 수 있도록 해주자

install(TARGETS
  pub
  DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})

빌드 및 실행

밑에 사용되는 단축어는 여기를 참조하자

아래와 같이 패키지 빌드 후에 실행해본다

$ cbp my_ros2
$ ros2 run my_ros2 pub

아래와 같이 출력된다면 성공!

[INFO] [1662093558.003252577] [my_publisher]: Publish: bigbigpark! 0
[INFO] [1662093558.503316640] [my_publisher]: Publish: bigbigpark! 1
[INFO] [1662093559.003363595] [my_publisher]: Publish: bigbigpark! 2
[INFO] [1662093559.503298140] [my_publisher]: Publish: bigbigpark! 3
[INFO] [1662093560.003335839] [my_publisher]: Publish: bigbigpark! 4
[INFO] [1662093560.503317732] [my_publisher]: Publish: bigbigpark! 5
[INFO] [1662093561.003289612] [my_publisher]: Publish: bigbigpark! 6
[INFO] [1662093561.503353750] [my_publisher]: Publish: bigbigpark! 7
[INFO] [1662093562.003375748] [my_publisher]: Publish: bigbigpark! 8
[INFO] [1662093562.503328776] [my_publisher]: Publish: bigbigpark! 9
[INFO] [1662093563.003220890] [my_publisher]: Publish: bigbigpark! 10

Reference

• Writing a simple publisher and subscriber (C++)