ROS 이론

http://www.ros.org/wiki/

Documentation - ROS Wiki

ROS (Robot Operating System) is an open-source, meta-perating system for your robot. It provides the services you would expect from an operating system, including hardware abstraction, low-level device control, implementation of commonly-used functionality, message-passing between processes, and package management. It also provides tools and libraries for obtaining, building, writing, and running code across multiple computers. ROS is Meta-Operating-System.

 

Meta-Operating-System : 어플리케이션과 분산 컴퓨팅 자원간 가상화 레이어로 분산 컴퓨팅 자원을 활용하여, 스케쥴링 및 로드, 감시, 오류 처리 등을 실행하는 시스템

 

 

ROS의 특징

 

1) 통신 인프라 : 노드 간 통신을 제공하며, Middlewere Interface 지원 (메시지 전달)

- 메시지 파싱 기능 (캡슐화 및 코드 재사용을 촉진하는 노드 간 메시지 전달 인터페이스 역할)

- 메시지 기록 및 재생

- 다양한 프로그래밍 언어를 이용해 메시지를 이용 가능

- 분산 매개 변수 시스템 (시스템 변수를 글로벌 변수로 작성하여 각 노드에서 공유 및 실시간 수정 가능)

 

2) 로봇 관련 기능 지원

- 로봇에 대한 표준 메시지 정의

- 로봇 기하학 라이브러리 (센서 데이터를 트리화하는 TF 제공)

- 로봇 기술 언어

- 진단 시스템

- 센싱 및 인식

- 네비게이션

- 매니퓰레이션

 

3) 다양한 개발 도구

- Command Line Tools

- RViz (레이저, 카메라 등 센서 데이터를 3D 시각화)

- RQT (GUI Qt 기반 프레임워크, 노드 사이의 그래프 정보 표시)

- Gazebo (물리 엔진을 탑재한 3D 시뮬레이터)

 

ROS 설치

wget

wget https://raw.githubusercontent.com/ROBOTIS-GIT/robotis_tools/master/install_ros_kinetic.sh
&& chmod 755 ./install_ros_kinetic.sh && bash ./install_ros_kinetic.sh

 

ROS installation

http://wiki.ros.org/kinetic/Installation/Ubuntu

kinetic/Installation/Ubuntu - ROS Wiki

ROS environment setting

http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials/InstallingandConfiguringROSEnvironment

ROS/Tutorials/InstallingandConfiguringROSEnvironment - ROS Wiki

ROS Setting

vim ~/.bashrc

alias eb ='nano ~/.bashrc'
alias sb ='source ~/.bashrc'
alias cw ='cd ~/catkin_ws'
alias cs ='cd ~/catkin_ws/src'
alias cm='cd ~/catkin_ws && catkin_make'
source /opt/ros/kinetic/setup.bash
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
export ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311
export ROS_HOSTNAME=localhost
#export ROS_MASTER_URI=http://192.168.1.100:11311
#export ROS_HOSTNAME=192.168.1.100

 

ROS Test (turtlesim)

roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun turtlesim turtle_teleop_key
rosrun rqt_graph rqt_graph

 

ROS Terms

Node : 최소 단위의 실행 가능한 프로세서(프로그램)

Package : 하나 이상의 노드 (노드 실행을 위한 정보 등을 묶어 놓은 것)

Message : 노드 간 토픽(topic)을 통해 전송되는 데이터 (int, float, point, boolean 등 데이터 타입을 가진 변수 형태)

Topic : 단방향 통신

Service : 반이중 통신 (클라이언트의 서비스 요청 및 서버의 응답)

Action : 반이중 통신 (클라이언트의 목표 전달, 서버의 여러 번의 피드백 및 결과 전달)

 

ROS Shell Commands

명령어	풀이	설명
roscd	ros + cd	ROS 패키지 디렉토리로 이동
rosls	ros + ls	ROS 패키지 파일 목록 확인
rosed	ros + ed (editor)	ROS 패키지 파일 편집
roscp	ros + cp	ROS 패키지 파일 복사
rospd	ros + pushd	ROS 디렉토리 인덱스에 디렉토리 추가
rosd	ros + directory	ROS 디렉토리 인덱스 확인

 

ROS Execution Commands

명령어	풀이	설명
roscore	ros + core	master (ROS name service) rosout (로그 기록) parameter server (파라미터 관리)
rosrun	ros + run	노드 실행
roslaunch	ros + launch	노드 여러개 실행
rosclean	ros + clean	ROS 로그 파일 검사 혹은 삭제

 

ROS Information Commands

명령어	풀이	설명
rostopic	ros + topic	ROS 토픽 정보 확인
rosservice	ros + service	ROS 서비스 정보 확인
rosnode	ros + node	ROS 노드 정보 확인
rosparam	ros + param	ROS 파라미터 정보 확인
rosbag	ros + bag	ROS 메시지 기록 및 재생
rosmsg	ros + msg	ROS 메시지 정보 확인
rossrv	ros + srv	ROS 서비스 정보 확인
rosversion	ros + version	ROS 버전 정보 확인
roswtf	ros + wtf	ROS 시스템 검사

 

ROS Package Commands

명령어	풀이	설명
rospack	ros + package	ROS 패키지와 관련 정보 보기
rosinstall	ros + install	ROS 패키지 추가 설치
rosdep	ros + dependencies	의존성 파일 설치
roslocate	ros + locate	ROS 패키지 정보 관련 명령어
roscreate-pkg	ros + create package	ROS 패키지 자동 생성
rosmake	ros + make	ROS 패키지 빌드