Robótica

Clase 06

Semana 7 - 28/04/2025

Resumen Clase 05

Programación Orientada a Objetos

Código publisher y suscriber

rclpy: Parámetros

Permiten configurar nodos sin tener que reprogramarlos

Se crean y destruyen con el nodo

Consisten en

• Una key (identificador)
• Un valor
• Una descripción (opcional)

Recapitulación: - Las primeras clases se trabajaron los conceptos de nodos, mensajes y topics; luego se trabajó con los comandos asociados a estas entidades y como interactuar u obtener información acerca de los mismos y por último aprendimos el uso de las librerías para la programación de nodos - También se trabajó con los concetos de servicios y parámetros, y posteriormente los comandos asociados y como utilizarlos - Ahora queda aprender como programar dichos parámetros dentro de los nodos

rclpy: Parámetros

Se declaran todos al inicio, antes de hacer uso

    self.declare_parameter('<nombre>', <valor>)

    self.declare_parameter('<nombre>', <valor>, <desc>)

El tipo es inferido a través del valor

rclpy: Parámetros

Para obtener el valor

    param = self.get_parameter('<nombre>')

    valor = param.value
    

Establecer el valor (desde el nodo)

    nuevo_valor = rclpy.parameter.Parameter(<nombre>, <tipo>, valor>)
    
    self.set_parameters([ nuevo_valor ])

rclpy: Parámetros

Existe un callback para cuando se modifica algún parámetro

    # Dentro del constructor de la clase
    self.handler = ParameterEventHandler(self)
    
    self.callback_handle = self.handler.add_parameter_callback(
        parameter_name = "<nombre_parametro>",
        node_name = "<nombre_nodo>",
        callback = <callback>,
    )
    

El callback recibe el parámetro modificado

    def callback(self, p: rclpy.parameter.Parameter) -> None:
        ...

Argumentos en ROS2

Propiedades que ROS permite reconfigurar

    $ ros2 run <nombre_paquete> <nombre_ejecutable> --ros-args ...

• Remapping: -r o --remap

    $ ros2 run ... --ros-args -r __node:=<nuevo_nombre_nodo>

    $ ros2 run ... --ros-args -r __ns:=/<nombre_namespace>

    $ ros2 run ... --ros-args -r <topic>:=<nuevo_nombre_topic>

• Nivel de log: --log-level

    $ ros2 run ... --ros-args --log-level <info|debug|warn|error>

Argumentos en ROS2

Para el caso de parámetros: -p

    $ ros2 run <nombre_paquete> <nombre_ejecutable>
            --ros-args -p <nombre_parametro>:=<valor>

Cuando el nodo se encuentra en ejecución:

• $ ros2 param set ...

ros2launch

Herramienta que permite la ejecución de múltiples nodos con un simple comando: ros2 launch ...

Tareas más comunes:

• Crear nodos (y de forma sincronizada)
• Cargar parámetros
• Ejecutar comandos
• Reutilizar archivos

Por lo general, un sistema ROS 2 está compuesto de numerosos nodos que se ejecutan en diversos procesos (e incluso en distintas máquinas)

Si bien es posible ejecutar manualmente cada uno de estos nodos, se vuelve engorroso rapidamente

ros2launch

Por convención se ubican en la carpeta launch dentro del paquete

Formatos:

• XML: nombre_archivo.xml
• YAML: nombre_archivo.yaml
• Python: nombre_archivo.launch.py   ⬅️

Archivos launch en python

Es necesario adecuar el archivo setup.py:

from setuptools import setup

import os
from glob import glob

package_name = 'nombre_paquete'

setup(
  # Otros parámetros ...
  data_files=[
    # ... Otros archivos
    # Incluir todos los archivos de la carpeta launch
    (os.path.join('share', package_name, 'launch'), glob('launch/*'))
  ],
  # El resto de la configuración ...
)

Se recomienda agregar ros2launch como dependencia de ejecución:

   <exec_depend>ros2launch</exec_depend>

Archivos launch en python

Se debe implementar la función

          generate_launch_description()

que devuelve

          launch.LaunchDescription()

Esta función será utilizada por el comando:

  $ ros2 launch <nombre_paquete> <nombre_archivo_launch>

Archivos launch en python

Importar las librerías launch y launch_ros

# Librería independiente de ROS2
from launch import LaunchDescription

# Librería específica con clases de ROS2
from launch_ros import actions

Archivos launch en python

Formas de agregar acciones (ejemplo con nodo)

• Directamente en el constructor

def generate_launch_description():
  return LaunchDescription([
    Node(
      package = '<nombre_paquete>',
      executable = '<nombre_ejecutable>',
      name = '<nombre_nodo>',
    ),
  ])

• Añadiendo al objeto

def generate_launch_description():
  node_1 = Node(
    package = '<nombre_paquete>',
    executable = '<nombre_ejecutable>',
    name = '<nombre_nodo>',
  )

  ld = LaunchDescription()
  ld.add_action(node_1)
  return ld

Archivos launch en python

Actions: Ejecutar un nodo

from launch_ros.actions import Node
...
return LaunchDescription([
  Node(
    package = '<nombre_paquete>',
    executable = '<nombre_ejecutable>',
    name = '<nombre_nodo>',
    namespace = '<nombre_namespace>',
    parameters = [ # Pueden ser archivos
      {'<nombre_parametro>': <valor>, .. }
    ],
    remappings = [
      ('<nombre_topic>', '<nuevo_nombre>'),
    ],
    output = '<screen|log|both>',
    ros_arguments = [...],              # Listado de argumentos de ejecución (nivel de log, etc)
    arguments = [...],                  # Listado de argumentos para el nodo
  ),
])

Archivos launch en python

Substitutions: Parámetros para cambiar valores en el launch

...
from launch.actions import DeclareLaunchArgument
from launch.substitutions import LaunchConfiguration
 
def generate_launch_description():
  return LaunchDescription([
    DeclareLaunchArgument(
      '<nombre_parametro>', default_value=<valor>
    ),
    Node(
      package = '<nombre_paquete>',
      executable = '<nombre_ejecutable>',
      name = '<nombre_nodo>',
      parameters=[{
        '<parametro_del_nodo>': LaunchConfiguration('<nombre_parametro>'),
      }]
    ),
  ])

Archivos launch en python

Conditions: Mecanismos para cambiar el comportamiento del launch

...
from launch.actions import DeclareLaunchArgument
from launch.conditions import IfCondition
from launch.substitutions import LaunchConfiguration, EqualsSubstitution

def generate_launch_description():
  return LaunchDescription([
    DeclareLaunchArgument(
      'ejecutar_nodo', default_value='true'
    ),
    Node(
      package = '<nombre_paquete>',
      executable = '<nombre_ejecutable>',
      name = '<nombre_nodo>',
      condition=IfCondition(
        EqualsSubstitution(LaunchConfiguration('ejecutar_nodo'), 'true')
      ),
    ),
  ])

Archivos launch en python

Reutilización: Incluir otros launch

...
from launch.actions import IncludeLaunchDescription
from launch.launch_description_sources import PythonLaunchDescriptionSource
from launch_ros.substitutions import FindPackageShare

def generate_launch_description():
  return LaunchDescription([
    IncludeLaunchDescription(
      PythonLaunchDescriptionSource([
        FindPackageShare('<nombre_paquete>'), '/launch', '/<nombre_archivo_launch>'
      ])
    )
    ...
  ])

Sistema de logging

Por defecto los mensajes de log se escriben en:

• La consola
• El archivo de log en el disco
• El topic \rosout

Pueden activarse y desactivarse individualmente

Mensajes de log

Escala de gravedad (severity level)

En orden descendente:

1. FATAL
2. ERROR
3. WARN
4. INFO
5. DEBUG

Cada nodo está asociado a un nivel de severidad por lo que se pueden filtrar mensajes con severidad inferior

Mensajes de log en rclpy

Obtener el logger de una clase nodo:

  <nodo>.get_logger().{debug,info,warning,error,fatal}('<mensaje_de_log>')

Opciones para configurar el comportamiento:

• once: Loggear solo la primera vez
• skip_first: No loggear la primera vez, si las siguientes
• throttle_duration_sec: Cantidad de veces que se puede enviar el mensaje por segundo

Laboratorio

Uso de parámetros y archivos launch