ros2通信機能の利用
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C++版
Windows
Chocolateyのインストール
以下のページの指示に従いインストールします。
Python3のインストール
以下のコマンドでインストールします。
choco install -y python
OpenSSLのインストール
以下からWin64OpenSSL-1_0_2r.exeを入手して、それを実行してインストールします。
以下の環境変数を設定します。
| OPENSSL_CONF | C:\OpenSSL-Win64\bin\openssl.cfg |
環境変数PATHにC:\OpenSSL-Win64\binを追加します。
asio、eigen、tinyxml、tinyxml-usestl、log4cxxのインストール
以下のページからNuGetパッケージ(.nupkg)ファイルをダウンロードしてください。
- https://github.com/ros2/choco-packages/releases
以下のコマンドでインストールします。依存するNugetパッケージが増える場合もあるようなので、適宜変更してください。
choco install -y -s <‘ダウンロードしたパス’> asio eigen tinyxml-usestl tinyxml2 log4cxx
Python用パッケージのインストール
以下のコマンドでインストールします。
python -m pip install -U catkin_pkg empy pyparsing pyyaml setuptools
ROS2のインストール
以下のページからros2--**-windows-release-amd64.zip**をダウンロードします。
- https://github.com/ros2/ros2/releases
C:\dev\ros2等に展開して完了です。
OpenRTM-aistのビルド
CMake実行前にROS2の環境を設定するスクリプトを実行します。
call C:\dev\ros2\local_setup.bat
CMake実行時にFASTRTPS_ENABLE、ROS2_ENABLEのオプションをONにします。
cmake -DORB_ROOT=C:/workspace/omniORB-4.2.3-win64-vc14 -G “Visual Studio 16 2019” -A x64 -DFASTRTPS_ENABLE=ON -DROS2_ENABLE=ON ..
その他の手順は通常と同じです。
適当な場所にインストールしてください。
インストールするディレクトリはCMAKE_INSTALL_PREFIXのオプションで設定します。
cmake .. -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=C:/workspace/OpenRTM-aist/build_omni/install cmake –build . –config Release –target install
動作確認
<‘インストールしたパス’>\2.0.0\Components\C++\Examples\vc14のサンプルコンポーネントを実行します。
以下の内容のrtc.confを作成してください。
manager.modules.load_path: {インストールしたパス}\\2.0.0\\ext\\transport
manager.modules.preload: FastRTPSTransport.dll, ROS2Transport.dll
manager.components.preconnect: ConsoleOut0.in?interface_type=fast-rtps&marshaling_type=ros2:std_msgs/Float32&fast-rtps.topic=chatter, ConsoleIn0.out?interface_type=fast-rtps&marshaling_type=ros2:std_msgs/Float32&fast-rtps.topic=chatter
manager.components.preactivation: ConsoleOut0, ConsoleIn0
| : manager.module.load_path | シリアライザ用モジュール(FastRTPSTransport.dllとROS2Transport.dll)が置かれている場所 |
| : manager.modules.preload | シリアライザ用モジュールを読み込む順番で指定 |
| : manager.components.preconnect | コネクタ生成時の設定を記述します。interface_type(インターフェース型)にfast-rtpsを、marshaling_type(マーシャリング型)に対応シリアライザ名を、fast-rtps.topic(トピック)に適当な任意の名前を記述します。 |
ROS/ROS2用のシリアライザと対応するROS/ROS2メッセージ型の関係を以下のリンクで示します。
コネクタの生成はmanager.components.preconnectオプションにより設定します。 この例ではConsoleOut0コンポーネントのinのポート、ConsoleIn0コンポーネントのoutのポートにそれぞれコネクタを生成しています。
実行前に環境変数PATHに以下を追加する必要があります。
- <‘インストールしたパス’>\2.0.0\bin\vc14
- <‘インストールしたパス’>\2.0.0\omniORB\4.2.3_vc14\bin\x86_win32
- C:\dev\ros2\bin
- C:\ProgramData\chocolatey\lib\tinyxml2\lib
- C:\ProgramData\chocolatey\lib\log4cxx\lib
ConsoleInComp.exe、ConsoleOutComp.exeを実行すると通信ができるようになります。
Ubuntu
ROS2のインストール
以下のコマンドでインストールします。
$ curl http://repo.ros2.org/repos.key | sudo apt-key add -
$ sudo sh -c 'echo "deb [arch=amd64,arm64] http://repo.ros2.org/ubuntu/main $(lsb_release -cs) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros2-latest.list'
$ export ROS_DISTRO=crystal
$ sudo apt update
$ sudo apt install ros-${ROS_DISTRO}-ros-core
ROS2用にbashの設定を以下のように行います。(次回以降のbash起動時の設定と、現在実行中のbashの設定を行います。)
echo "source /opt/ros/crystal/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
OpenRTM-aistのビルド
CMake実行時にFASTRTPS_ENABLE、ROS2_ENABLEのオプションをONにします。
$ cmake -DCORBA=omniORB -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DFASTRTPS_ENABLE=ON -DROS2_ENABLE=ON ..
その他の手順は通常と同じです。
ビルド後にインストールしてください。
$ cmake --build . --target install
動作確認
以下のrtc.confを作成します。
manager.modules.load_path: /usr/local/lib/openrtm-2.0/transport/
manager.modules.preload: FastRTPSTransport.so, ROS2Transport.so
manager.components.preconnect: ConsoleOut0.in?interface_type=fast-rtps&marshaling_type=ros2:std_msgs/Float32&fast-rtps.topic=chatter, ConsoleIn0.out?interface_type=fast-rtps&marshaling_type=ros2:std_msgs/Float32&fast-rtps.topic=chatter
manager.components.preactivation: ConsoleOut0, ConsoleIn0
| : manager.module.load_path | シリアライザ用モジュール(FastRTPSTransport.soとROS2Transport.so)が置かれている場所 |
| : manager.modules.preload | シリアライザ用モジュールを読み込む順番で指定 |
| : manager.components.preconnect | コネクタ生成時の設定を記述します。interface_type(インターフェース型)にfast-rtpsを、marshaling_type(マーシャリング型)に対応シリアライザ名を、fast-rtps.topic(トピック)に適当な任意の名前を記述します。 |
OpenRTM-aistのシリアライザが対応しているメッセージ型を以下に示します。
RTCを起動して動作確認します。
それぞれ別のターミナルから起動してください。
/usr/local/share/openrtm-2.0/components/c++/examples/ConsoleInComp
/usr/local/share/openrtm-2.0/components/c++/examples/ConsoleOutComp
Python版
Windows
C++版と同じ手順でROS2をインストールしてください。
OpenRTM-aistのインストール
OpenRTM-aist 1.2等をインストーラーでインストールしておいてください。 OpenRTM-aist Python版のソースコードを入手してください。
以下のコマンドでOpenRTM-aist Python版をインストールしてください。
python setup.py build
python setup.py install
動作確認
動作前に以下のコマンドを実行してください。
call C:\dev\ros2\setup.bat
以下のようなrtc.confを作成し、ROS2Transport.pyをロード後、インターフェース型にopenspliceを指定して起動します。
manager.modules.load_path: C:\\Python37\\Lib\\site-packages\\OpenRTM_aist\\ext\\transport\\ROS2Transport
manager.modules.preload: ROS2Transport.py
manager.components.preconnect: ConsoleOut0.in?interface_type=ros2&marshaling_type=ros2:std_msgs/Float32&ros2.topic=chatter, ConsoleIn0.out?interface_type=ros2&marshaling_type=ros2:std_msgs/Float32&ros2.topic=chatter
manager.components.preactivation: ConsoleOut0, ConsoleIn0
| : manager.module.load_path | シリアライザ用モジュール(ROS2Transport.py)が置かれている場所 |
| : manager.modules.preload | シリアライザ用モジュールを読み込む順番で指定 |
| : manager.components.preconnect | コネクタ生成時の設定を記述します。interface_type(インターフェース型)にros2を、marshaling_type(マーシャリング型)に対応シリアライザ名を、ros2.topic(トピック)に適当な任意の名前を記述します。 |
Ubuntu
ROS2のインストール
以下のコマンドでインストールします。
$ curl http://repo.ros2.org/repos.key | sudo apt-key add -
$ sudo sh -c 'echo "deb [arch=amd64,arm64] http://repo.ros2.org/ubuntu/main $(lsb_release -cs) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros2-latest.list'
$ export ROS_DISTRO=crystal
$ sudo apt update
$ sudo apt install ros-${ROS_DISTRO}-desktop
ROS2の環境設定のbashを実行するようにします。
$ echo "source /opt/ros/crystal/setup.bash" >> ~/.bashrc
$ source ~/.bashrc
$ sudo apt-get install python-omniorb-omg omniidl-python doxygen
OpenRTM-aistのインストール
OpenRTM-aist Python版のソースコードを入手してください。
以下のコマンドでOpenRTM-aist Python版をビルド/インストールしてください。
$ python setup.py build
$ python setup.py install
動作確認
ros2のsetup.bashを実行するとPYTHONPATHが上書きされるようなので以下のコマンドを実行する。
$ export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:/usr/local/lib/python3.6/site-packages
$ export PATH=$PATH:/usr/local/lib/python3.6/site-packages/
omniORBpyがインストールされているディレクトリにあわせて変更してください。
以下のようなrtc.confを作成し、ROS2Transport.pyをロードし、インターフェース型にros2、シリアライザにros2:std_msgs/Float32を指定して起動するように指定します。
manager.modules.load_path: /usr/local/lib/python3.6/site-packages/OpenRTM_aist/ext/transport/ROS2Transport/
manager.modules.preload: ROS2Transport.py
manager.components.preconnect: ConsoleOut0.in?interface_type=ros2&marshaling_type=ros2:std_msgs/Float32&ros2.topic=chatter, ConsoleIn0.out?interface_type=ros2&marshaling_type=ros2:std_msgs/Float32&ros2.topic=chatter
manager.components.preactivation: ConsoleOut0, ConsoleIn0
OpenRTM-aistのシリアライザが対応しているメッセージ型を以下に示します。
以下のコマンドでRTCを起動して動作確認してください。
$ python /usr/local/share/openrtm-2.0/components/python/SimpleIO/ConsoleIn.py
$ python /usr/local/share/openrtm-2.0/components/python/SimpleIO/ConsoleOut.py
起動時のオプション
C++
Fast DDS通信機能のオプションを設定してください。
Python
以下のオプションが設定できます。
| オプション名 | 設定例 | 内容 |
|---|---|---|
| ros2.args | **rclpy.init**の引数**args** | |
| ros2.node.name | node_name | ノード名 |
接続時のオプション
C++
Fast DDS通信機能のオプションを設定してください。
Python
接続時に設定可能な項目は以下の通りです。
| オプション名 | デフォルト値 | オプション | 内容 | |
|---|---|---|---|---|
| marshaling_type | シリアライザの種類。**ros:std_msgs/Float32**などが設定できる。 | |||
| ros2.topic | chatter | DDSトピック名 | ||
| ros2.reader_qos.durability.kind | TRANSIENT_DURABILITY_QOS | VOLATILE_DURABILITY_QOS, TRANSIENT_LOCAL_DURABILITY_QOS, SYSTEM_DEFAULT_QOS | 送信側の堅牢性(VOLATILE_DURABILITY_QOS：変わりやすい、TRANSIENT_LOCAL_DURABILITY_QOS：一時的なローカル設定） | |
| ros2.reader_qos.deadline.period.sec | 0 | 受信側の最小周期 | ||
| ros2.reader_qos.deadline.period.nanosec | 0 | |||
| ros2.reader_qos.liveliness.kind | AUTOMATIC_LIVELINESS_QOS | AUT0TOMATIC_LIVELINESS_QOS, MANUAL_BY_TOPIC_LIVELINESS_QOS, SYSTEM_DEFAULT_LIVELINESS_QOS | ||
| ros2.reader_qos.liveliness.lease_duration.sec | 0 | 受信側のハートビートの周期 | ||
| ros2.reader_qos.liveliness.lease_duration.nanosec | 0 | |||
| ros2.reader_qos.reliability.kind | RELIABLE_RELIABILITY_QOS | BEST_EFFORT_RELIABILITY_QOS, RELIABLE_RELIABILITY_QOS, SYSTEM_DEFAULT_RELIABILITY_QOS | 受信側の信頼性(RELIABLE_RELIABILITY_QOS：高信頼、BEST_EFFORT_RELIABILITY_QOS：最高速度) | |
| ros2.reader_qos.history.kind | KEEP_LAST_HISTORY_QOS | KEEP_LAST_HISTORY_QOS, KEEP_ALL_HISTORY_QOS, SYSTEM_DEFAULT_HISTORY_QOS | 受信データの保持方法（KEEP_ALL_HISTORY_QOS：すべてのデータを保持、KEEP_LAST_HISTORY_QOSで指定したデータ数だけ保持） | KEEP_LAST |
| ros2.reader_qos.history.depth | 1 | 受信側の保持するデータ数 | ||
| ros2.reader_qos.lifespan.duration.sec | 0 | |||
| ros2.reader_qos.lifespan.duration.nanosec | 0 | |||
| ros2.reader_qos.avoid_ros_namespace_conventions | YES | YES, NO | ||
| ros2.writer_qos.durability.kind | TRANSIENT_DURABILITY_QOS | VOLATILE_DURABILITY_QOS, TRANSIENT_LOCAL_DURABILITY_QOS, SYSTEM_DEFAULT_QOS | 送信側の堅牢性(VOLATILE_DURABILITY_QOS：変わりやすい、TRANSIENT_LOCAL_DURABILITY_QOS：一時的なローカル設定） | |
| ros2.writer_qos.deadline.period.sec | 0 | 送信側の最小周期 | ||
| ros2.writer_qos.deadline.period.nanosec | 0 | |||
| ros2.writer_qos.liveliness.kind | AUTOMATIC_LIVELINESS_QOS | AUTOMATIC_LIVELINESS_QOS, MANUAL_BY_TOPIC_LIVELINESS_QOS, SYSTEM_DEFAULT_LIVELINESS_QOS | ||
| ros2.writer_qos.liveliness.lease_duration.sec | 0 | 送信側のハートビートの周期 | ||
| ros2.writer_qos.liveliness.lease_duration.nanosec | 0 | |||
| ros2.writer_qos.reliability.kind | RELIABLE_RELIABILITY_QOS | BEST_EFFORT_RELIABILITY_QOS, RELIABLE_RELIABILITY_QOS, SYSTEM_DEFAULT_RELIABILITY_QOS | 送信側の信頼性(RELIABLE_RELIABILITY_QOS：高信頼、BEST_EFFORT_RELIABILITY_QOS：最高速度) | |
| ros2.writer_qos.history.kind | KEEP_LAST_HISTORY_QOS | KEEP_LAST_HISTORY_QOS, KEEP_ALL_HISTORY_QOS, SYSTEM_DEFAULT_HISTORY_QOS | 送信データの保持方法（KEEP_ALL_HISTORY_QOS：すべてのデータを保持、KEEP_LAST_HISTORY_QOSで指定したデータ数だけ保持） | |
| ros2.writer_qos.history.depth | 1 | 送信側の保持するデータ数 | ||
| ros2.writer_qos.lifespan.duration.sec | 0 | 送信側の未送信データの保持時間 | ||
| ros2.writer_qos.lifespan.duration.nanosec | 0 | |||
| ros2.writer_qos.avoid_ros_namespace_conventions | YES | YES, NO |
以下に設定例を記載します。
manager.components.preconnect: ConsoleOut0.in?interface_type=ros2&marshaling_type=ros2:std_msgs/Float32, ConsoleIn0.out?interface_type=ros2&marshaling_type=ros2:std_msgs/Float32
簡単な動作確認
OpenRTM-aistをビルド、インストールすると、ROS2Transportの簡単な動作確認用の設定ファイルがインストールされます。
D:\ros2-windows\setup.bat
%RTM_ROOT%\ext\environment-setup.omniorb.vc16.bat
%RTM_ROOT%\Components\C++\Examples\vc16\ConsoleOutComp.exe -f %RTM_ROOT%\ext\transport\rtc.ros2.conf
source /opt/ros/dashing/setup.sh
source ${OPENRTM_INSTALL_DIR}/etc/environment-setup.sh
${OPENRTM_INSTALL_DIR}/share/openrtm-2.0/components/c++/examples/ConsoleOutComp -f ${OPENRTM_INSTALL_DIR}/etc/transport/rtc.ros2.conf