launchによる複数のノードの起動
launchによる複数のノードを同時に起動する方法について学びます．
目的
ros2 runによりノードを起動できますが，幾つものノードを立ち上げる際には手間となります．
このような手間を解決するものとして予め定義したノード群を起動するlaunchと呼ばれる仕組みが用意されています．
今回はlaunchの使い方について学びます．
launch
ros2 runにてノードを起動する方法を学びました．
実機を使う際には，たくさんのノードを起動しなければならず，かなり手間がかかるので非効率的です．
ROS2では効率化するための方法としてlaunchが用意されています．
launchを使うことで，パラメータを設定した複数のノードを一括して起動することができます．
便利なコマンドですので扱えるように学びましょう．
今回は，turtlesimパッケージに含まれるシミュレーターturtlesim_nodeを2つ，そしてキーボードで操作できるturtle_teleop_keyをlaunchにより同時に起動します．
xtermのインストール
launchファイルの実行にxtermが必須ではありませんが，今回の演習で使用しますのでインストールしましょう．
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$ sudo apt install xterm
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launchファイルの作成
既に作成済みのワークスペースpractice_wsの中にlaunch_practiceという名前のパッケージを作成します．
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$ cd practice_ws/src
$ ros2 pkg create --build-type ament_python launch_practice
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パッケージディレクトリの中にlaunchディレクトリを作成します．
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$ cd launch_practice
$ mkdir launch
$ cd launch
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launchディレクトリに移動したら，launchファイルを作成します．
launchファイルは，
今回はturtlesim_and_teleop_launch.pyという名前のlaunchファイルを作成します．
launchファイルをpython言語により作成しますが，他にもXMLやYAML等で記述することが可能です．
ファイル名の最後に_launchが必要となるので注意してください．
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$ vim turtlesim_and_teleop_launch.py
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テキストエディタでturtlesim_and_teleop_launch.pyを開いたら，下記の内容を入力してください．
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from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node
def generate_launch_description():
return LaunchDescription([
Node(
package = 'turtlesim',
executable = 'turtlesim_node',
),
Node(
namespace="sim1",
package = 'turtlesim',
executable = 'turtlesim_node',
),
Node(
package = 'turtlesim',
executable = 'turtle_teleop_key',
prefix = 'xterm -e',
),
])
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作成したプログラムを詳しくみていきます．
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from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node
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launchファイルには，launchとlaunch_rosをインポートする必要があります．
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def generate_launch_description():
return LaunchDescription([
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LaunchDescriptionオブジェクトをリターンするgenerate_launch_description関数が必要です．
return文の中に起動するノードについて記述します．
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Node(
package = 'turtlesim',
executable = 'turtlesim_node',
),
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Node()にノードの設定を記述します．
packageにはパッケージ名，executableにはノード名を記述します．
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Node(
namespace="sim1",
package = 'turtlesim',
executable = 'turtlesim_node',
),
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通常，同一の名前を持つノードを同時に起動すると警告が表示されます．
しかし，同じロボットやセンサを2個以上使いたいケースもあります．
そのような場合には，名前空間(namespace)を使用します．
上記の場合には，sim1という名前空間の中に存在するturtlesimノードという意味となります．
異なる名前空間に属する同じノードの名前であれば，別々のノードとして認識できるため，警告は表示されません．
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Node(
package = 'turtlesim',
executable = 'turtle_teleop_key',
prefix = 'xterm -e',
),
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turtlesimパッケージのturtle_teleop_keyを起動します．
prefixとしてxterm -eを与えていますが，これはxtermという端末を起動するという意味です．
起動するノードからキーボード入力したい時に利用します．
Node()の中にpackageとexecutableは記述が必須となりますが，namespaceとprefixはオプションとなります．
他にもパラメータの設定やリマップ等を行うことができます．
詳細を知りたい方は公式のドキュメントを参考にしてください．
次にsetup.pyファイルを編集します．
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$ cd ../
$ vim setup.py
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pythonでは，setup.pyファイルに依存するパッケージやエントリーポイントを記述します．
今回はハイライトの文を追加します．
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from setuptools import find_packages, setup
import os
from glob import glob
package_name = 'launch_practice'
setup(
name=package_name,
version='0.0.0',
packages=find_packages(exclude=['test']),
data_files=[
('share/ament_index/resource_index/packages',
['resource/' + package_name]),
('share/' + package_name, ['package.xml']),
(os.path.join('share', package_name), glob('launch/*launch.[pxy][yma]*')),
],
install_requires=['setuptools'],
zip_safe=True,
maintainer='yuu',
maintainer_email='yuu@todo.todo',
description='TODO: Package description',
license='TODO: License declaration',
tests_require=['pytest'],
entry_points={
'console_scripts': [
],
},
)
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2行目はOSモジュール，3行目はパスの取得に使います．
2つとも良く利用されるモジュールです．
15行目は，launchファイルが存在するパスを追加するために記述しています．
ここまでの作業が完了したらビルドしましょう．
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$ cd ../../
$ colcon build
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ビルド後には，以前と同様にsetup.bashをsourceにより実行します．
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$ source install/setup.bash
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最後にlaunchファイルを実行します．
まずはlaunchの使い方を学ぶためにヘルプを確認してみましょう．
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$ ros2 launch -h
usage: ros2 launch [-h] [-n] [-d] [-p | -s] [-a]
[--launch-prefix LAUNCH_PREFIX]
[--launch-prefix-filter LAUNCH_PREFIX_FILTER]
package_name [launch_file_name] [launch_arguments ...]
Run a launch file
positional arguments:
package_name Name of the ROS package which contains the launch
file
launch_file_name Name of the launch file
launch_arguments Arguments to the launch file; '<name>:=<value>' (for
duplicates, last one wins)
options:
-h, --help show this help message and exit
-n, --noninteractive Run the launch system non-interactively, with no
terminal associated
-d, --debug Put the launch system in debug mode, provides more
verbose output.
-p, --print, --print-description
Print the launch description to the console without
launching it.
-s, --show-args, --show-arguments
Show arguments that may be given to the launch file.
-a, --show-all-subprocesses-output
Show all launched subprocesses' output by overriding
their output configuration using the
OVERRIDE_LAUNCH_PROCESS_OUTPUT envvar.
--launch-prefix LAUNCH_PREFIX
Prefix command, which should go before all
executables. Command must be wrapped in quotes if it
contains spaces (e.g. --launch-prefix 'xterm -e gdb
-ex run --args').
--launch-prefix-filter LAUNCH_PREFIX_FILTER
Regex pattern for filtering which executables the
--launch-prefix is applied to by matching the
executable name.
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今回はpackage_nameにはlaunch_practice，launch_file_nameにはturtlesim_and_teleop_launch.pyとなります．
今回は引数を必要としないためlaunch_argumentsは入力しません．
それでは実行してみましょう．
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$ ros2 launch launch_practice turtlesim_and_teleop_launch.py
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実行するとロボットシミュレータturtlesimの画面が2つ，ターミナルxtermが起動します．
試しにnode listで起動しているノードを確認します．
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ros2 node list
/sim1/turtlesim
/teleop_turtle
/turtlesim
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以前と同様に/turtlesimと/teleop_turtleは確認できますが，新たに/sim1/turtlesimが増えました．
これは名前空間を指定したturtlesimです．
名前空間(今回はsim1)の後に/ノード名で実行されます．
最後にターミナルxtermを用いてロボットを操作してみましょう．
・turtlesimしかロボットが動きません．
teleop_turtleからは/turtle1/cmd_velしか送らないためです．
/sim1/turtlesimを操作するには，/sim1/turtle1/cmd_velを送信する必要があります．