Beginner_CLI_Tools.md

Anotações - Beginner: CLI Tools

• Configuring your ROS 2 environment

Escolher ambiente para execução

source /opt/ros/galactic/setup.bash
# ou
source devel/setup.bash

Configurar source padrão

echo "source /opt/ros/galactic/setup.bash" >> ~/.bashrc

Setar uma variavel de ambiente

export ROS_DOMAIN_ID=<your_domain_id>
echo "export ROS_DOMAIN_ID=<your_domain_id>" >> ~/.bashrc

Introducing turtlesim and rqt

Instalar pacote turtlesim

sudo apt update
sudo apt install ros-galactic-turtlesim

Verificar executaveis do pacote turtlesim

ros2 pkg executables turtlesim

Rodar executavel ROS2

ros2 run turtlesim turtlesim_node

Rodar teleop turtlesim

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

Verificar nodes e seus topics, services e actions

ros2 node list
ros2 topic list
ros2 service list
ros2 action list

Instalar rqt

sudo apt update

sudo apt install ~nros-galactic-rqt*

Remapear nodes(Pesquisar mais sobre remaping)

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key --ros-args --remap turtle1/cmd_vel:=turtle2/cmd_vel

Repositorio Turtlesim (/ros_tutorials/tree/galactic-devel/turtlesim)

git clone https://github.com/ros/ros_tutorials.git 

Understanding ROS 2 nodes

"Cada node no ROS deve ser responsável por um único propósito de módulo (por exemplo, um node para controlar os motores das rodas, um node para controlar um telêmetro a laser, etc). Cada node pode enviar e receber dados para outros nodes por meio de topics, services, actions, ou parameters."

Executando um node ROS2

ros2 run <package_name> <executable_name>

Remap "O remapeamento permite reatribuir propriedades de nó padrão, como nome de nó, nomes de tópicos, nomes de serviço etc. "

ros2 run turtlesim turtlesim_node --ros-args --remap __node:=my_turtle

Vizualizar informações de um node.

ros2 node info /my_turtle

Understanding ROS 2 topics

rqt_graph

.

Listando topicos

ros2 topic list

Listando dopicos com seus respectivos tipos

ros2 topic list -t

Visualisar dados de uma

ros2 topic echo <topic_name>

Para ter mais detalhes de um topic

ros2 topic info /turtle1/cmd_vel

Saida

Type: geometry_msgs/msg/Twist
Publisher count: 1
Subscription count: 1

Topic pub

ros2 topic pub <topic_name> <msg_type> '<args>'

Exemplo de um topi pub (Enviar comando apenas uma vez "--once")

ros2 topic pub --once /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}"

O mesmo comando pode ser modificado de "--once" para "--rate 1" para que a mensagem seja publicado no topico com uma frequencia de 1hz até que o comando seja interrompido.

Para monitorar a frequencia em que um topico esta sendo publicado na rede.

ros2 topic hz /turtle1/pose

Understanding ROS 2 services

Services são outro método de comunicação para nodes no ROS graph. Os serviços são baseados em um modelo call-and-response, versus o modelo de topics’ publisher-subscriber. Enquanto os topics permitem que os nós assinem fluxos de dados e obtenham atualizações contínuas, os serviços só fornecem dados quando são especificamente chamados por um cliente.

Verificando o tipo de um determinado service

ros2 service type <service_name>

ros2 service type /clear

Lisando os services ativos com detalhes

ros2 service list -t

Procurar por um service de um tipo especifico

ros2 service find <type_name>

Ex

ros2 interface show std_srvs/srv/Empty

ros2 interface show turtlesim/srv/Spawn

Sintax Service call

ros2 service call <service_name> <service_type> <arguments>

ex

ros2 service call /clear std_srvs/srv/Empty

ros2 service call /spawn turtlesim/srv/Spawn "{x: 2, y: 2, theta: 0.2, name: ''}"

Understanding ROS 2 parameters

Um parameter é um valor de configuração de um node. Você pode pensar em parameter como configurações de node. Um node pode armazenar parâmetros como inteiros, floats, booleanos, strings e listas. No ROS 2, cada nó mantém seus próprios parâmetros. Para obter mais informações sobre os parâmetros, consulte o documento conceitual.

Listar parametros dos nodes ativos

ros2 param list

Sintax do param get

ros2 param get <node_name> <parameter_name>

Ex

ros2 param get /turtlesim background_g

Sintax param set

ros2 param set <node_name> <parameter_name> <value>

Ex

ros2 param set /turtlesim background_r 150

O comando param dump salva parametros de um node em arquivos.yaml

ros2 param dump sintax

ros2 param dump <node_name>

ex

ros2 param dump /turtlesim

Asaida do comando será um arquivo com os dados abaixo

/turtlesim:
  ros__parameters:
    background_b: 255
    background_g: 86
    background_r: 150
    qos_overrides:
      /parameter_events:
        publisher:
          depth: 1000
          durability: volatile
          history: keep_last
          reliability: reliable
    use_sim_time: false

Assim como é possivel salvar os parametros, tambem podemos carregar dados de um arquivo .yaml

Sintax param load

ros2 param load <node_name> <parameter_file>

Ex

ros2 param load /turtlesim ./turtlesim.yaml

Tambem é possivel carregar arquivos no momento de rodar um node.

Sintax

ros2 run <package_name> <executable_name> --ros-args --params-file <file_name>

Ex

ros2 run turtlesim turtlesim_node --ros-args --params-file ./turtlesim.yaml

Understanding ROS 2 actions

"As ações são um dos tipos de comunicação no ROS 2 e destinam-se a tarefas de longa duração. Eles consistem em três partes: um objetivo, feedback e um resultado.

As ações são construídas em tópicos e serviços. Sua funcionalidade é semelhante aos serviços, exceto que as ações podem ser canceladas. Eles também fornecem feedback constante, ao contrário de serviços que retornam uma única resposta.

As ações usam um modelo cliente-servidor, semelhante ao modelo editor-assinante (descrito no tutorial de tópicos). Um nó “cliente de ação” envia uma meta para um nó “servidor de ação” que reconhece a meta e retorna um fluxo de feedback e um resultado. "

O node info apresenta tos os subscribers, publishers, services, actions servers e clients

ros2 node info /turtlesim

Retorno:

/turtlesim
  Subscribers:
    /parameter_events: rcl_interfaces/msg/ParameterEvent
    /turtle1/cmd_vel: geometry_msgs/msg/Twist
  Publishers:
    /parameter_events: rcl_interfaces/msg/ParameterEvent
    /rosout: rcl_interfaces/msg/Log
    /turtle1/color_sensor: turtlesim/msg/Color
    /turtle1/pose: turtlesim/msg/Pose
  Service Servers:
    /clear: std_srvs/srv/Empty
    /kill: turtlesim/srv/Kill
    /reset: std_srvs/srv/Empty
    /spawn: turtlesim/srv/Spawn
    /turtle1/set_pen: turtlesim/srv/SetPen
    /turtle1/teleport_absolute: turtlesim/srv/TeleportAbsolute
    /turtle1/teleport_relative: turtlesim/srv/TeleportRelative
    /turtlesim/describe_parameters: rcl_interfaces/srv/DescribeParameters
    /turtlesim/get_parameter_types: rcl_interfaces/srv/GetParameterTypes
    /turtlesim/get_parameters: rcl_interfaces/srv/GetParameters
    /turtlesim/list_parameters: rcl_interfaces/srv/ListParameters
    /turtlesim/set_parameters: rcl_interfaces/srv/SetParameters
    /turtlesim/set_parameters_atomically: rcl_interfaces/srv/SetParametersAtomically
  Service Clients:

  Action Servers:
    /turtle1/rotate_absolute: turtlesim/action/RotateAbsolute
  Action Clients:

Para listar actions ativos

ros2 action list

Para listar actions ativos com seus tipos

ros2 actions list -t

retorno:

/turtle1/rotate_absolute

Verificando inforções do action

ros2 action info /turtle1/rotate_absolute

Retorno

Action: /turtle1/rotate_absolute
Action clients: 1
    /teleop_turtle
Action servers: 1
    /turtlesim

"Isso nos diz o que aprendemos anteriormente ao executar as informações do nó ros2 em cada nó: O nó /teleop_turtle tem um cliente de ação e o nó /turtlesim tem um servidor de ação para a ação /turtle1/rotate_absolute."

Para verificar a extrutura de um action

ros2 interface show turtlesim/action/RotateAbsolute

retorna

The desired heading in radians
float32 theta
---
The angular displacement in radians to the starting position
float32 delta
---
The remaining rotation in radians
float32 remaining

Sintaxros2 action send_goal

ros2 action send_goal <action_name> <action_type> <values>

precisam estar no formato YAML.

Ex

ros2 action send_goal /turtle1/rotate_absolute turtlesim/action/RotateAbsolute "{theta: 1.57}"

retorna:

Waiting for an action server to become available...
Sending goal:
   theta: 1.57

Goal accepted with ID: f8db8f44410849eaa93d3feb747dd444

Result:
  delta: -1.568000316619873

Goal finished with status: SUCCEEDED

ex2, adicionando feedback ao terminal

ros2 action send_goal /turtle1/rotate_absolute turtlesim/action/RotateAbsolute "{theta: -1.57}" --feedback

retorna

Sending goal:
   theta: -1.57

Goal accepted with ID: e6092c831f994afda92f0086f220da27

Feedback:
  remaining: -3.1268222332000732

Feedback:
  remaining: -3.1108222007751465

…

Result:
  delta: 3.1200008392333984

Goal finished with status: SUCCEEDED]

Using rqt_console

"rqt_console é uma ferramenta GUI usada para introspectar mensagens de log no ROS 2. Normalmente, as mensagens de log aparecem em seu terminal. Com o rqt_console, você pode coletar essas mensagens ao longo do tempo, visualizá-las de perto e de forma mais organizada, filtrá-las, salvá-las e até recarregar os arquivos salvos para introspecção em um momento diferente."

Abrir rqt_console

ros2 run rqt_console rqt_console

Tipos de mensagens de log disponiveis

Fatal
Error
Warn
Info
Debug

"Mensagens fatais indicam que o sistema será encerrado para tentar se proteger de prejuízos.

As mensagens de erro indicam problemas significativos que não necessariamente danificam o sistema, mas o impedem de funcionar corretamente.

As mensagens de aviso indicam atividade inesperada ou resultados não ideais que podem representar um problema mais profundo, mas não prejudicam totalmente a funcionalidade.

As mensagens de informação indicam atualizações de eventos e status que servem como uma verificação visual de que o sistema está funcionando conforme o esperado.

As mensagens de depuração detalham todo o processo passo a passo da execução do sistema. "

Altere o nivel de mensagem

ros2 run turtlesim turtlesim_node --ros-args --log-level WARN

Introducing ROS 2 launch

"Os arquivos de inicialização permitem que você inicie e configure vários executáveis contendo nós ROS 2 simultaneamente."

Rodar launch de exemplo

ros2 launch turtlesim multisim.launch.py

multisim.launch.py

# turtlesim/launch/multisim.launch.py

from launch import LaunchDescription
import launch_ros.actions

def generate_launch_description():
    return LaunchDescription([
        launch_ros.actions.Node(
            namespace= "turtlesim1", package='turtlesim', executable='turtlesim_node', output='screen'),
        launch_ros.actions.Node(
            namespace= "turtlesim2", package='turtlesim', executable='turtlesim_node', output='screen'),
    ])

Esse tutorial é introdutorio, na seção Intermediate o tema sera abordado com mais detalhes.

Recording and playing back data

"ros2 bag é uma ferramenta de linha de comando para gravar dados publicados em tópicos em seu sistema. Ele acumula os dados passados em qualquer número de tópicos e os salva em um banco de dados. Você pode então reproduzir os dados para reproduzir os resultados de seus testes e experimentos. Gravar tópicos também é uma ótima maneira de compartilhar seu trabalho e permitir que outras pessoas o recriem."

Instalar ros2 bag

sudo apt-get install ros-galactic-ros2bag \
                     ros-galactic-rosbag2-storage-default-plugins

Sintax ros2 bag

ros2 bag record <topic_name>

Ex (salvar dados no arquivo record)

ros2 bag record /turtle1/cmd_vel

Salvando mais de um topic no arquivo subset

ros2 bag record -o subset /turtle1/cmd_vel /turtle1/pose

Verificar informações do bag

ros2 bag info <bag_file_name>

Reproduzindo dados de um bag

ros2 bag play <bag_file_name>

Ex

ros2 bag play subset