#プログラミング ROS< topicの配信と購読 >
はじめに
いよいよROSの勉強にも本腰をいれていく．1つの参考書に沿って，ROS(Robot Operating System)を難なく扱えるようになることが目的である．もうすでに，今までにも勉強はしてきており，簡単なところはすこし理解しているが，ここでは改めて初めから学び，復習も兼ねながら学習を進めていくこととする．
環境
仮想環境
| ソフト | VMware Workstation 15 |
| 実装RAM | 2 GB |
| OS | Ubuntu 64 ビット |
| isoファイル | ubuntu-mate-20.04.1-desktop-amd64.iso |
コンピュータ
| デバイス | MSI |
| プロセッサ | Intel(R) Core(TM) i5-7300HQ CPU @ 2.50GHz 2.50GHz |
| 実装RAM | 8.00 GB (7.89 GB 使用可能) |
| OS | Windows (Windows 10 Home, バージョン：1909) |
ROS
| Distribution | noetic |
| プログラミング言語 | Python 3.8.5 |
topic
トピック(topic)：ノード間での通信を行う最も一般的な方法
様々なノードにデータが散らばる分散システムにおけるデータ交換でよく使われる配信/購読（publish/subscribe）型の通信メカニズムを実装している．
＜流れ＞
[step1] 公開: トピック名とおくるメッセージの型をアナウンス
[step2] 配信: ノードが，トピックに実際のデータをつけて送信すること
[step3] 購読: roscoreに要求し，あるトピックのメッセージを受け取ること
topicの配信
公開の項目は設けていないが，配信のプログラムの中で公開が行われている．以下にソースコードを示す．
#! /usr/bin/env python3
import rospy #ROSに必要な基本的な機能を読み込む
from std_msgs.msg import Int32 #トピックに送るメッセージの定義を読み込む
rospy.init_node('topic_publisher') #'topic_publisher'という名前でノードを新規作成（初期化）
pub = rospy.Publisher('counter', Int32) #'counter'という名前で，送るメッセージの型をInt32に設定 ←公開
#####ここまでで，トピックは公開される．以下はトピックを使って送るメッセージについて
rate = rospy.Rate(2) #2Hz(1秒間に2回)でメッセージを送る
count = 0 #送るメッセージを格納する変数
while not rospy.is_shutdown():
pub.publish(count)
count += 1 #毎回1増やす（カウント）
rate.sleep() #指定したrate(いまは2Hz)で実行されるために十分な時間をスリープする
この時点で，本当に配信できているかは，rostopic listにより見つけられる．さらにrostopic echo /トピック名とすれば，実際に送っているメッセージをターミナル(端末)上で見られる．
このような感じである．注意点は，topic_publisher.pyを実行時には，roscoreを別のターミナル(端末)で入力し，立ち上げておかなければならない．仲介人が必要なのである．
topicの購読
先ほどの手順で手動で配信メッセージを拝見できるが，この配信されているメッセージ内のデータを扱いたいときには購読する必要がある．以下にそのソースコードを示す．
#! /usr/bin/env python3
import rospy #ROSに必要な基本的な機能を読み込む
from std_msgs.msg import Int32 #トピックに送るメッセージの定義を読み込む
def callback(msg):
""" callback関数：購読するときに実行させる関数
引数にmsgとあるが，関数を指定するときは特に引数を渡すことはない．
自動的に購読対象を引数とする．
"""
print(msg.data) #購読したメッセージのdataという変数に格納されているものを表示
rospy.init_node('topic_subscriber') #'topic_subscriber'という名前でノードを新規作成（初期化）
sub = rospy.Subscriber('counter', Int32, callback) #'counter', Int32のトピックを購読し，実行させる関数をcallbackに設定
rospy.spin() #継続して処理をさせる．while not is_shutdown()のショートカットといえる
roscore，topic_publisher.pyを実行している状態で，topic_subscriber.pyを実行する．そのときのtopic_subscriber.pyを実行しているターミナル(端末)を以下に示す．
確かに，そのソーコードで示した指示通り，1ずつカウントされていることが分かる．
感想
ROSは幾度も独学してきたがうまく整理ができていなかった．今回から，ここでまとめていくことで整理出来たらと思う．ROSは便利なツールである分，参考書も分厚く先は長そうだが，1~2か月でこの参考書1冊を終わらせたい思い出やっていく．
参考文献
プログラミングROS Pythonによるロボットアプリケーション開発
Morgan Quigley, Brian Gerkey, William D.Smart 著
河田 卓志 監訳
松田 晃一，福地 正樹，由谷 哲夫 訳
オイラリー・ジャパン 発行