既存のROSパッケージをROS2で使用するためのコンバーティングに関する備忘録。

ROSパッケージの準備

ROSのチュートリアルのパッケージを利用する。
まずcatkin形式のパッケージを作る。
以下のコマンドを実行する。

cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg beginner_tutorials std_msgs rospy roscpp

次にtalkerノードとlistenerノードのソースを格納する。
~/catkin_ws/src/beginner_tutorials/src配下に以下のlistener.cppとtalker.cppのファイルを作成し、以下のものを張り付ける。

listener.cpp

# include "ros/ros.h"
# include "std_msgs/String.h"

void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
{
  ROS_INFO("I heard: [%s]", msg->data.c_str());
}

int main(int argc, char **argv)
{
  ros::init(argc, argv, "listener");
  ros::NodeHandle n;
  ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter", 1000, chatterCallback);
  ros::spin();

  return 0;
}

talker.cpp

# include <sstream>
# include "ros/ros.h"
# include "std_msgs/String.h"
int main(int argc, char **argv)
{
  ros::init(argc, argv, "talker");
  ros::NodeHandle n;
  ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<std_msgs::String>("chatter", 1000);
  ros::Rate loop_rate(10);
  int count = 0;
  std_msgs::String msg;
  while (ros::ok())
  {
    std::stringstream ss;
    ss << "hello world " << count++;
    msg.data = ss.str();
    ROS_INFO("%s", msg.data.c_str());
    chatter_pub.publish(msg);
    ros::spinOnce();
    loop_rate.sleep();
  }
  return 0;
}

次に~/catkin_ws/src/beginner_tutorials/package.xmlを編集する。
以下のものを張り付ける。

package.xml

<package>
  <name>beginner_tutorials</name>
  <version>0.0.0</version>
  <description>talker</description>
  <maintainer email="you@yourdomain.tld">Your Name</maintainer>
  <license>Apache 2.0</license>
  <buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>
  <build_depend>roscpp</build_depend>
  <build_depend>std_msgs</build_depend>
  <run_depend>roscpp</run_depend>
  <run_depend>std_msgs</run_depend>
</package>

最後に~/catkin_ws/src/beginner_tutorials/CMakeLists.txtを編集する。
以下のものを張り付ける。

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 2.8.3)
project(beginner_tutorials)

## Find catkin and any catkin packages
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS roscpp rospy std_msgs genmsg)

## Declare a catkin package
catkin_package()

## Build talker and listener
include_directories(include ${catkin_INCLUDE_DIRS})

add_executable(talker src/talker.cpp)
target_link_libraries(talker ${catkin_LIBRARIES})

add_executable(listener src/listener.cpp)
target_link_libraries(listener ${catkin_LIBRARIES})

ROSパッケージの動作確認

パッケージが正しく動作するかを確かめる。
以下のコマンドを実行しパッケージをビルドする。

cd ~/catkin_make
catkin_make

次に3つのターミナルを起動してそれぞれ以下のコマンドを実行する。以下が正常に動いているものである．

roscore

roscore

talkerノード

rosrun beginner_tutorials talker
[ INFO] [1618961980.031075257]: hello world 0
[ INFO] [1618961980.131142666]: hello world 1
[ INFO] [1618961980.231113532]: hello world 2
[ INFO] [1618961980.331107085]: hello world 3
[ INFO] [1618961980.431122565]: hello world 4
[ INFO] [1618961980.531117988]: hello world 5

listenerノード

rosrun beginner_tutorials listener
[ INFO] [1618961980.332236166]: I heard: [hello world 0]
[ INFO] [1618961980.432181902]: I heard: [hello world 1]
[ INFO] [1618961980.532188363]: I heard: [hello world 2]
[ INFO] [1618961980.632173786]: I heard: [hello world 3]
[ INFO] [1618961980.732066074]: I heard: [hello world 4]
[ INFO] [1618961980.832214154]: I heard: [hello world 5]

ROS2への移植

ROS2用のワークスペースに先ほど作成したROSパッケージ（beginner_tutorials）をコピーする。

talkerノードの移植作業

修正する点を列挙する。

#	ROS	ROS2	備考
1	#include "ros/ros.h"	#include "rclcpp/rclcpp.hpp"	ROS2用C++用クライアントライブラリに変更
2	#include "std_msgs/String.h"	#include "std_msgs/msg/string.hpp"	std_msgs/String型のメッセージのヘッダをインクルード
3	ros::init(argc, argv, "talker"); ros::NodeHandle n;	rclcpp::init(argc, argv); auto node = rclcpp::Node::make_shared("talker");	ノードの初期化の書式を変更
4	ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<std_msgs::String>("chatter", 1000);	auto chatter_pub = node->create_publisher<std_msgs::msg::String>("chatter",rmw_qos_profile_default);	パブリッシャの書式を変更
5	ros::Rate loop_rate(10);	rclcpp::Rate loop_rate(10);	rosからrclcppに変更
6	std_msgs::String msg;	auto msg = std::make_shared<std_msgs::msg::String>();	std_msgs/String型でmsgという名前の変数を登録する際の書式を変更
7	while (ros::ok())	while (rclcpp::ok())	rosからrclcppに変更
8	msg.data = ss.str();	msg->data = ss.str();	アローに変更
9	chatter_pub.publish(msg);	chatter_pub->publish(msg);	アローに変更
10	ROS_INFO("%s", msg.data.c_str());	RCLCPP_INFO(node->get_logger(),"%s", msg->data.c_str());	ROS_INFOをRCLCPP_INFOの書式に変更
11	ros::spinOnce();	rclcpp::spin_some(node);	スピンの書式の変更

以下が上記の点を修正したコードである。

talker.cpp

# include <sstream>
# include "rclcpp/rclcpp.hpp"
# include "std_msgs/msg/string.hpp"

int main(int argc, char **argv)
{
  rclcpp::init(argc, argv);
  auto node = rclcpp::Node::make_shared("talker");
  auto chatter_pub = node->create_publisher<std_msgs::msg::String>("chatter", rmw_qos_profile_default);
  rclcpp::Rate loop_rate(10);
  int count = 0;
  auto msg = std::make_shared<std_msgs::msg::String>();
  while (rclcpp::ok())
  {
    std::stringstream ss;
    ss << "hello world " << count++;
    msg->data = ss.str();
    RCLCPP_INFO(node->get_logger(),"%s", msg->data.c_str());
    chatter_pub->publish(msg);
    rclcpp::spin_some(node);
    loop_rate.sleep();
  }
 
  return 0;
}

listenerノードの移植作業

修正する点を列挙する。

#	ROS	ROS2	備考
1	#include "ros/ros.h"	#include "rclcpp/rclcpp.hpp"	ROS2用C++用クライアントライブラリに変更
2	#include "std_msgs/String.h"	#include "std_msgs/msg/string.hpp"	std_msgs/String型のメッセージのヘッダをインクルード
3	記述なし	std::shared_ptr<rclcpp::Node> node;	nodeをグローバル変数に登録
4	void chatterCallback(const std_msgs::msg::String::ConstPtr msg)	void chatterCallback(const std_msgs::msg::String::SharedPtr msg)	ConstPtrからSharedPtrに変更
5	ROS_INFO("%s", msg.data.c_str());	RCLCPP_INFO(node->get_logger(),"%s", msg->data.c_str());	ROS_INFOをRCLCPP_INFOの書式に変更
6	ros::init(argc, argv, "listener"); ros::NodeHandle n;	rclcpp::init(argc, argv); node = std::make_shared<rclcpp::Node>("listener");	ノードの初期化の書式を変更
7	ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter", 1000, chatterCallback);	auto chatter_sub = node->create_subscription("chatter", rclcpp::QoS(10),chatterCallback);	サブスクライバの書式を変更
8	ros::spin(node);	rclcpp::spin(node);	rosからrclcppに変更

以下が上記の点を修正したコードである。

listener.cpp

# include "rclcpp/rclcpp.hpp"
# include "std_msgs/msg/string.hpp"

std::shared_ptr<rclcpp::Node> node;

void chatterCallback(const std_msgs::msg::String::SharedPtr msg)
{
  RCLCPP_INFO(node->get_logger(),"%s", msg->data.c_str());
}

int main(int argc, char **argv)
{
  rclcpp::init(argc, argv);
  node = std::make_shared<rclcpp::Node>("listener");
  auto chatter_sub = node->create_subscription<std_msgs::msg::String>(
    "chatter", 
    rclcpp::QoS(10),
    chatterCallback
  );
  rclcpp::spin(node);

  return 0;
}

package.xmlの移植作業

修正する点を列挙する。

#	ROS	ROS2	備考
1	<package>	<package format="2">	マニュフェストのバージョンを2に変更
2	<buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>	<buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend>	catkinではなくamentを使用
3	<build_depend>roscpp</build_depend>	<build_depend>rclcpp</build_depend> <build_depend>rmw_implementation</build_depend>	ビルドの依存関係を修正
4	<run_depend>roscpp</run_depend> <run_depend>std_msgs</run_depend>	<exec_depend>rclcpp</exec_depend> <exec_depend>rmw_implementation</exec_depend> <exec_depend>std_msgs</exec_depend>	実行の依存関係を修正
5	記述なし	<export> <build_type>ament_cmake</build_type> </export>	ビルドタイプ宣言を追加

以下が上記の点を修正したコードである。

package.xml

<package format="2">
  <name>beginner_tutorials</name>
  <version>0.0.0</version>
  <description>talker</description>
  <maintainer email="you@yourdomain.tld">Your Name</maintainer>
  <license>Apache 2.0</license>
  <buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend>
  <build_depend>rclcpp</build_depend>
  <build_depend>rmw_implementation</build_depend>
  <build_depend>std_msgs</build_depend>
  <exec_depend>rclcpp</exec_depend>
  <exec_depend>rmw_implementation</exec_depend>
  <exec_depend>std_msgs</exec_depend>
  <export>
    <build_type>ament_cmake</build_type>
  </export>
</package>

CMakeLists.txtの移植作業

修正する点を列挙する。

#	ROS	ROS2	備考
1	cmake_minimum_required(VERSION 2.8.3)	cmake_minimum_required(VERSION 3.5)	Cmakeのバージョンの変更
2	記述なし	set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)	C++14に設定
3	find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS roscpp std_msgs)	find_package(ament_cmake REQUIRED) find_package(rclcpp REQUIRED) find_package(rmw_implementation REQUIRED) find_package(std_msgs REQUIRED)	ament_cmakeから個別にパッケージを探し出す
4	catkin_package()	ament_package()	パッケージの登録の宣言をcatkinからamentに変更し、末尾に記述する
5	include_directories(include ${catkin_INCLUDE_DIRS})	include_directories(${rclcpp_INCLUDE_DIRS}	依存パッケージのパスを指定(1)
6		${rmw_implementation_INCLUDE_DIRS}	依存パッケージのパスを指定(2)
7		${std_msgs_INCLUDE_DIRS})	依存パッケージのパスを指定(3)
8	target_link_libraries(talker ${catkin_LIBRARIES})	target_link_libraries(talker	パッケージライブラリを追加(1)
9		${rclcpp_LIBRARIES}	パッケージライブラリを追加(2)
10		${rmw_implementation_LIBRARIES}	パッケージライブラリを追加(3)
11		${std_msgs_LIBRARIES})	パッケージライブラリを追加(4)
12	記述なし	install(TARGETS talker DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})	実行ファイルの保存先を追記
13	target_link_libraries(listener ${catkin_LIBRARIES})	target_link_libraries(listener	パッケージライブラリを追加(1)
14		${rclcpp_LIBRARIES}	パッケージライブラリを追加(2)
15		${rmw_implementation_LIBRARIES}	パッケージライブラリを追加(3)
16		${std_msgs_LIBRARIES})	パッケージライブラリを追加(4)
17	記述なし	install(TARGETS listener DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})	実行ファイルの保存先を追記

以下が上記の点を修正したコードである。

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.5)
project(beginner_tutorials)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)

## Find ament and any ament_package packages
find_package(ament_cmake REQUIRED)
find_package(rclcpp REQUIRED)
find_package(rmw_implementation REQUIRED)
find_package(std_msgs REQUIRED)

## Build talker and listener
include_directories(${rclcpp_INCLUDE_DIRS}
                    ${rmw_implementation_INCLUDE_DIRS}
                    ${std_msgs_INCLUDE_DIRS})

add_executable(talker src/talker.cpp)
target_link_libraries(talker
                      ${rclcpp_LIBRARIES}
                      ${rmw_implementation_LIBRARIES}
                      ${std_msgs_LIBRARIES})
install(TARGETS talker DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})        

add_executable(listener src/listener.cpp)
target_link_libraries(listener
                      ${rclcpp_LIBRARIES}
                      ${rmw_implementation_LIBRARIES}
                      ${std_msgs_LIBRARIES})
install(TARGETS listener DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})

## Declare a ament package
ament_package()

ROS2パッケージの動作確認

パッケージが正しく動作するかを確かめる。
以下のコマンドを実行しパッケージをビルドする。

cd ~/ros2-dashing
colcon build

次に2つのターミナルを起動してそれぞれ以下のコマンドを実行する。以下が正常に動いているものである．

talkerノード

source ~/ros2-dashing/install/setup.bash
ros2 run beginner_tutorials talker
[INFO] [talker]: hello world 0
[INFO] [talker]: hello world 1
[INFO] [talker]: hello world 2
[INFO] [talker]: hello world 3
[INFO] [talker]: hello world 4
[INFO] [talker]: hello world 5

listenerノード

source ~/ros2-dashing/install/setup.bash
ros2 run beginner_tutorials listener
[INFO] [listener]: hello world 0
[INFO] [listener]: hello world 1
[INFO] [listener]: hello world 2
[INFO] [listener]: hello world 3
[INFO] [listener]: hello world 4
[INFO] [listener]: hello world 5