ROS 기본용어: 파일시스템 레벨

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Package

요약

Meta package

Message (.msg) types

Service (.srv) types

Action (.action) types

Package

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👉🏼 Main unit for organizing software in ROS. A package may contain ROS runtime processes (nodes), a ROS-dependent library, datasets, configuration files

• ROS 소프트웨어를 구성하는 가장 작은 유닛

• 노드, 라이브러리, 데이터셋, 설정파일 등을 포함할 수 있다.

• 패키지의 경로는 ROS_PACKAGE_PATH 환경 변수을 참조하며, 해당 환경 변수에 등록된 패키지만 사용 가능

• catkin build시에 setup.bash 파일에 ROS_PACKAGE_PATH 등 기타 환경 변수를 업데이트

요약

http://www.ros.org/browse/list.php

👉🏼 기본적인 구조

<your-package-name>/
├── action
├── CMakeLists.txt
├── include
│   └── <your-package-name>
├── msg
├── package.xml
├── scripts
├── src
└── srv

• 사용자가 자유롭게 디렉토리, 파일 추가 가능

• CMakeLists.txt: 패키지 빌드, 인스톨 등의 설정 파일

• Package Manifests (package.xml): 패키지 정보, 의존 패키지 리스트 등

CMakeLists.txt

package.xml

👉🏼 catkin 도구를 이용해 패키지 생성. 처음 생성하고 나면...

<your-first-package>/
├── CMakeLists.txt
├── include
│   └── <your-first-package>
├── package.xml
└── src

👉🏼 팁

• 패키지는 최소한의 기능으로 분리하여 만드는 것이 관리에 유리

• 특히 Message, Service, Action 등은 따로 분리하여 만드는게 추후 관리 및 개발에 유리함.
  • ex) <your_project_name>_msgs

👉🏼 사용자의 모든 패키지는 catkin workspace 내의 src 디렉토리 아래에 위치해야 함. (중요)

기본 패키지 경로 (패키지 관리자로 설치한 경우): /opt/ros/melodic/share

👉🏼 사용자의 패키지를 빌드하면 ROS_PACKAGE_PATH가 업데이트 됨 (새로운 패키지인 경우)

👉🏼 ROS_PACKAGE_PATH의 설정에 따라 여러개의 workspace를 운용 가능.

catkin_ws1
├── build
├── devel
├── logs
└── src
	└── <your-package1>
	└── <your-package2>
	...
	└── <your-packagen>

catkin_ws2
├── build
├── devel
├── logs
└── src
	└── <your-package1>
	└── <your-package2>
	...
	└── <your-packagen>

👉🏼 catkin build 후 ros 툴을 이용해 패키지로의 접근이 안된다면? ⇒ ROS_PACKAGE_PATH를 업데이트 해줘야 함

$ source ~/.bashrc

Meta package

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👉🏼 Represent a group of related other packages

• 패키지의 특수한 형태

• 어떤 패키지들을 특정 목적 (로봇, 의존관련 등)으로 묶을 때 사용

• 배포시 의존성을 체크할 수 있다.

기존 패키지와 구분을 위해 package.xml, CMakeLists.txt에 각각 메타 패키지를 위한 구문 추가

package.xml

<export>
	<metapackage />
</export>

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 2.8.3)
project(<PACKAGE_NAME>)
find_package(catkin REQUIRED)
catkin_metapackage()

Message (.msg) types

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http://wiki.ros.org/msg

👉🏼 Message descriptions, define the data structures for messages sent in ROS

• 데이터를 주고 받을 때, 메시지의 내용을 정의하기 위한 파일

• 확장자는 .msg

• 패키지 내의 msg 디렉토리에 위치하도록 함

👉🏼 Message Description Specification

The format of this language is simple: a message description is a list of data field descriptions and constant definitions on separate lines

Message 파일 구성

field_type1 field_name1
field_type2 field_name2
field_type3 field_name3

Message 예시 

float64 x
float64 y
float64 z

Built-in types

Primitive Type	Serialization	C++	Python2	Python3
bool (1)	unsigned 8-bit int	uint8_t (2)	bool
int8	signed 8-bit int	int8_t	int
uint8	unsigned 8-bit int	uint8_t	int (3)
int16	signed 16-bit int	int16_t	int
uint16	unsigned 16-bit int	uint16_t	int
int32	signed 32-bit int	int32_t	int
uint32	unsigned 32-bit int	uint32_t	int
int64	signed 64-bit int	int64_t	long	int
uint64	unsigned 64-bit int	uint64_t	long	int
float32	32-bit IEEE float	float	float
float64	64-bit IEEE float	double	float
string	ascii string (4)	std::string	str	bytes
time	secs/nsecs unsigned 32-bit ints	ros::Time	rospy.Time
duration	secs/nsecs signed 32-bit ints	ros::Duration	rospy.Duration

Field Name

• C++, Python 등으로 translate 되어야 하므로, 일반적인 프로그램언어의 규칙을 따름

• 영어, 숫자, underscores의 조합

• 숫자로 시작되는 건 안됨

Constants

• 상수 (Constants)도 사용 가능

• =로 이름과 값을 분리한다.

constanttype1 CONSTANTNAME1=constantvalue1
constanttype2 CONSTANTNAME2=constantvalue2

ex)
int32 X=123
int32 Y=-123
string FOO=foo

Header

• Frame ID나 시간 등이 포함

• ROS에서 제공하는 특수한 형태의 메시지 타입

• std_msgs/msg/Header.msg에 정의되어 있음

Header header

Header.msg

#Standard metadata for higher-level flow data types
#sequence ID: consecutively increasing ID
uint32 seq
#Two-integer timestamp that is expressed as:
# * stamp.secs: seconds (stamp_secs) since epoch
# * stamp.nsecs: nanoseconds since stamp_secs
# time-handling sugar is provided by the client library
time stamp
#Frame this data is associated with
string frame_id

Service (.srv) types

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👉🏼 Service descriptions, define the request and response data structures for services in ROS

• 서비스를 정의 하기 위한 파일

• 확장자는 .srv

• 패키지 내의 srv 디렉토리 내에 위치

👉🏼 Service Description Specification: consists of a request and a response msg type, separated by ‘---'.

field_type field_name_requests
---
field_type field_name_responses

• ‘---'로 request, response 구분.

• 모든 메시지 타입 사용 가능

• 여러 개의 request, reponse도 사용 가능

• 메시지와는 반대로 만들어져 있는 것이 거의 없음 (모든 조합을 낼 수 없으니...), 필요할 때마다 만들어서 사용해야 함

Action (.action) types

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👉🏼 Action descriptions, define the goal, feedback, result data structures for actions in ROS

• Action을 정의 하기 위한 파일

• 확장자는 .action

• 패키지 내의 action 디렉토리 내에 위치

👉🏼 Action Description Specification: consists of a goal, result and feedback msg type, separated by ‘---'.

fieldtype1 fieldname_for_goal
---
fieldtype2 fieldname_for_result
---
fieldtype3 fieldname_for_feedback

• ‘---'로 goal, result, feedback 구분

• 모든 메시지 타입 사용 가능

• 서비스와 마찬가지로 만들어져 있는 것이 거의 없음 (모든 조합을 낼 수 없으니...), 필요할 때마다 만들어서 사용해야 함.

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