#プログラミング ROS< topicの配信と購読 >

はじめに

いよいよROSの勉強にも本腰をいれていく．1つの参考書に沿って，ROS(Robot Operating System)を難なく扱えるようになることが目的である．もうすでに，今までにも勉強はしてきており，簡単なところはすこし理解しているが，ここでは改めて初めから学び，復習も兼ねながら学習を進めていくこととする．

環境

仮想環境

コンピュータ

ROS

topic

トピック(topic)：ノード間での通信を行う最も一般的な方法
様々なノードにデータが散らばる分散システムにおけるデータ交換でよく使われる配信/購読（publish/subscribe）型の通信メカニズムを実装している．

＜流れ＞

[step1] 公開: トピック名とおくるメッセージの型をアナウンス

[step2] 配信: ノードが，トピックに実際のデータをつけて送信すること

[step3] 購読: roscoreに要求し，あるトピックのメッセージを受け取ること

topicの配信

公開の項目は設けていないが，配信のプログラムの中で公開が行われている．以下にソースコードを示す．

#! /usr/bin/env python3

import rospy    #ROSに必要な基本的な機能を読み込む

from std_msgs.msg import Int32  #トピックに送るメッセージの定義を読み込む



rospy.init_node('topic_publisher')  #'topic_publisher'という名前でノードを新規作成（初期化）

pub = rospy.Publisher('counter', Int32) #'counter'という名前で，送るメッセージの型をInt32に設定  ←公開


#####ここまでで，トピックは公開される．以下はトピックを使って送るメッセージについて

rate = rospy.Rate(2)    #2Hz(1秒間に2回)でメッセージを送る

count = 0   #送るメッセージを格納する変数
while not rospy.is_shutdown():
    pub.publish(count)
    count += 1  #毎回1増やす（カウント）
    rate.sleep()    #指定したrate(いまは2Hz)で実行されるために十分な時間をスリープする

この時点で，本当に配信できているかは，rostopic listにより見つけられる．さらにrostopic echo /トピック名とすれば，実際に送っているメッセージをターミナル(端末)上で見られる．

このような感じである．注意点は，topic_publisher.pyを実行時には，roscoreを別のターミナル(端末)で入力し，立ち上げておかなければならない．仲介人が必要なのである．

topicの購読

先ほどの手順で手動で配信メッセージを拝見できるが，この配信されているメッセージ内のデータを扱いたいときには購読する必要がある．以下にそのソースコードを示す．

#! /usr/bin/env python3

import rospy    #ROSに必要な基本的な機能を読み込む

from std_msgs.msg import Int32  #トピックに送るメッセージの定義を読み込む


def callback(msg):
    """ callback関数：購読するときに実行させる関数

        引数にmsgとあるが，関数を指定するときは特に引数を渡すことはない．
        自動的に購読対象を引数とする．

    """
    print(msg.data) #購読したメッセージのdataという変数に格納されているものを表示


rospy.init_node('topic_subscriber') #'topic_subscriber'という名前でノードを新規作成（初期化）


sub = rospy.Subscriber('counter', Int32, callback)  #'counter', Int32のトピックを購読し，実行させる関数をcallbackに設定

rospy.spin()    #継続して処理をさせる．while not is_shutdown()のショートカットといえる

roscore，topic_publisher.pyを実行している状態で，topic_subscriber.pyを実行する．そのときのtopic_subscriber.pyを実行しているターミナル(端末)を以下に示す．

確かに，そのソーコードで示した指示通り，1ずつカウントされていることが分かる．

感想

ROSは幾度も独学してきたがうまく整理ができていなかった．今回から，ここでまとめていくことで整理出来たらと思う．ROSは便利なツールである分，参考書も分厚く先は長そうだが，1~2か月でこの参考書1冊を終わらせたい思い出やっていく．

参考文献

プログラミングROS Pythonによるロボットアプリケーション開発
　　　　　　　　Morgan Quigley, Brian Gerkey, William D.Smart 著
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　河田　卓志　監訳
　　　　　　　　　　 　松田　晃一，福地　正樹，由谷　哲夫　訳
　　　　　　　　　　　　　　　　　　オイラリー・ジャパン　発行