ROS1からROS2への主な変更点と注意事項（主にlaunchファイル）

本資料は、ROS1からROS2への移行を進める開発者（初心者〜中級者） を対象にしています。特に、launchファイルの記法、パラメータ管理、substitutionの扱いなど、ROS2特有の仕様に戸惑いやすい点をまとめています。

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1. ROS1とROS2の基本的な違い

• 引数と設定方法の違い

  • ROS1: argument を引数として利用
  • ROS2: configuration がグローバル変数として扱われる

• パラメータ管理

  • ROS2ではノード単位でパラメータを管理するため、yamlファイルの設定時に namespaceを一致させる必要がある
  • namespaceを変更した場合は、yaml記述も変更が必要だが以下のように記述することで任意のnamespaceに対応することもできる

    /**/my_node:
      ros__parameters:
        node_specific_param: "value"
    

  • nav2_common.launch.RewrittenYamlを使うことでyamlファイルのnamespaceや文字の置き換えが出来るので、これを使うことでyamlファイル内にnamespaceを記述しなくて済みnamespace名の変更も簡単に行える

• 実行フェーズの違い

  • ROS2では「読み込みフェーズ」と「実行フェーズ」があり、読み込みが終わってから実行される
  • LaunchConfiguration の解釈に制約があり、自由度は低め

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2. Configurationの扱い

特徴と注意点

• 設定値はグローバル変数のようなふるまいをするため処理順に上書きされる可能性がある

  • 例: include内のlaunch_argumentsで再定義すると、その後は新しい値が使われる

• DeclareLaunchArgument

  • 指定名のconfigurationが存在しなければ、default値で生成
  • default値に「数値を文字列として」指定することはできない

• LaunchConfiguration

  • 存在すればその値を取得、なければdefault値を返す
  • そのままでは文字列の結合はできないため、以下のようにDeclareLaunchArgumentのdefaultをかませる必要がある

    DeclareLaunchArgument(
        'config_file_name',
        default_value=[LaunchConfiguration('config_type'), '_config.yaml']
    )
    

Includeとスコープ管理

• IncludeLaunchDescription の launch_arguments は 引数渡しではなく、共通のconfiguration変数として登録 されるイメージ
• configurationはグローバル変数扱いになるため、ROS1のようにローカルに使いたい場合は GroupAction を利用する

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3. Substitutionsの扱い

• Substitutionは launch実行時に値が決定 する方式
• Pythonの条件分岐では利用できないため、不便な場合もある → ケースによって使い分けが必要

代表的な置き換え例

ROS1記法	ROS2 Substitution
get_package_share_directory	FindPackageShare
os.path.join	PathJoinSubstitution
os.environ	EnvironmentVariable

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4. ROSパラメータの注意点

Python APIでの制約

• declare_parameter で string_array に空リストをデフォルト値として指定すると、byte_array として認識され正しく動作しない
• ROS2ではパラメータ値を辞書型で直接取得できない

yamlファイルの書き方（例）

auto_charger:
  ros__parameters:
    follower_param:
      param1:
        param_name: 'spin_start_error_angle'
        value: 0.1
      param2:
        param_name: 'goal_line_length'
        value: 0.05

ノード側のオプション指定

allow_undeclared_parameters=True,
automatically_declare_parameters_from_overrides=True,

Python側で辞書型に変換する例

follower_param = self.get_parameters_by_prefix("follower_param")
mappings = {}
for key, value in follower_param.items():
    namespace, name = key.split('.', maxsplit=1)
    if namespace not in mappings:
        mappings[namespace] = {}
    if name == 'param_name':
        mappings[namespace][name] = value.get_parameter_value().string_value
    else:
        mappings[namespace][name] = value.get_parameter_value().double_value

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5. 機能リファレンス

Configuration関連

クラス名	機能
DeclareLaunchArgument	存在しなければdefault値でconfigurationを作成
LaunchConfiguration	存在すれば値を取得、なければdefault値を取得
PushROSNamespace	namespace名をlaunch_configurations['ros_namespace']に書き込む
PopLaunchConfigurations	現在のスコープを破棄し、直前のスコープに戻す
PushLaunchConfigurations	新しいスコープを作成（前状態は保存される）
SetLaunchConfiguration	指定キー名で値を書き込む
GroupAction	scoped=True時、新しいスコープで実行後、元に戻す

Substitutions関連

クラス名	機能
Command	Linuxコマンドの出力を取得
EnvironmentVariable	環境変数を取得
FindExecutable	実行ファイルのパスを取得
FindPackageShare	パッケージのパスを取得
PathJoinSubstitution	パス名を結合