ROS 2 communication with DDS part 1

因為ROS 2 底層是DDS，當你懂DDS 時就可以直接互通

搭配工具是Prismtech 的OpenSplice 的ospltunner

可以用這個工具收送 ROS 2 的Topic / Service .. etc

也可以觀察QoS 等等

DDS 與 ROS 2 能不能互通的關鍵因素就跟DDS 本身一樣，有以下5 點

• Topic Name：ROS 2 的Topic Name 會有一定的規則可循
• Partition：ROS 2 的Partition 會有一定的規則可循
• Topic type：ROS 2 是用msg 或srv 表示data format，當ROS 2 編譯時，會將msg / srv 轉成idl 檔案，因此只要參考這個檔案，就能取得對應的DDS 的idl format
• Domain ID：ROS 2 預設domain id 也是0，當然也可以修改，規則與DDS 一樣
• QoS：ROS 2 依照不同的模式會有不同的default QoS，可以查表就知道對方的QoS，或者用rclcpp API 修改QoS

Topic Name 及 Partition

http://design.ros2.org/articles/topic_and_service_names.html#fully-qualified-names

ROS 底下的DDS 有自己的partition name，依據ROS 的功能不同會有不同的partition

table 如下

ROS 2 Subsystem	DDS Partition
ROS Topics	rt
ROS Service Request	rq
ROS Service Response	rr
ROS Service	rs
ROS Parameter	rp
ROS Action	ra

在ROS 2 publisher subscriber 模式下，一般情況下Topic name 就是直接對應DDS 的Topic name，partition 則會是照table 為rt

例外情況為如下程式碼的pub 2，Topic name 的"hello" 前有一個斜線，因此會把DDS parititon 改為rt/foo，而Topic name 仍維持hello

int main(int argc, char **argv) {     rclcpp::init(argc, argv);     auto node = rclcpp::Node::make_shared("node_name");     auto pub1 = node->create_publisher<std_msgs::msg::String>("hello", 10);     auto pub2 = node->create_publisher<std_msgs::msg::String>("foo/hello", 10); }

如果是Service / Client 模式，因為一個service 會拆成一個request topic 及reply topic

因此會產生兩個後墜詞 是Request 及Reply 的Topic 

以下面的例子，server1 會產生兩個Topic，Topic name 分別為killRequest 及killReply

partion 的規則則跟publiser subscriber 模式一樣

int main(int argc, char **argv) {     rclcpp::init(argc, argv);     auto node = rclcpp::Node::make_shared("node_name");     auto server1 = node->create_service<std_msgs::msg::String>("kill", 10);     auto server2 = node->create_service<std_msgs::msg::String>("foo/kill", 10); }

 用ospltun 測試方式

1.先開啟ROS 2 端的程式，再啟動ospl 及ospltun

2.你會看到ROS 2 的Topic (假設domain ID 一樣)，例如killRequest

3.右鍵選擇create Reader-Writer，先選擇Partition expression 

4.Partiton expression 的欄位輸入 * (一個米字號 )，代表所有的partiton 都接收，然後按下ok

5.選擇上面的Edit 再選start monitoring，接著ospltun 就會接受所有關於killRequest 的topic

6.然後到ROS 2 的環境，發送一個kill 的servcie，就會看到底下有收到的sample

7.你可以觀察收到的sample 內容有甚麼

8.把視窗關掉之後回到步驟3，但這次選擇Existing Partition

9.這次上面的Partition 欄位有個下拉選單，就會顯示ROS 2 所用的partiton name 了

Topic type

如果要讓DDS 與ROS 2 互通，第三個重要因子是，資料結構

不管你是用ROS 2 的srv 或者msg 格式，都會轉出idl 檔案及對應的C++ header

可以選擇直接把header 拿去製作DDS 的程式，或者拿idl 檔案重新gen 出header

如果你的msg / srv 是自己建立的type，可以在$ROS2_WS/install/include$PACKAGE/msg 或者$ROS2_WS/install/include/$PACKAGE/srv 找到產生的header

幸運的是，預設是會產生OpenSplice 的檔案

idl 的檔案位置，則是在$ROS2_WS/install/share$PACKAGE/msg/dds_opensplice 內找到idl 檔案

ROS 2 預設提供的topic type 則是在$ROS2/include 及 $ROS2/share 找到對應的package 內就有檔案了

用ospltun 測試方式

1.一樣右鍵你要看的topic，這是選擇Display Entity

2.選擇分頁Data type 就能看到在ROS msg /srv 對應到OpenSplice 的資料結構

Domain ID

因為ROS 2 一樣會去使用ospl.xml 檔案，所以修改查詢方式與DDS 一樣

QoS

https://github.com/ros2/ros2/wiki/About-Quality-of-Service-Settings

https://github.com/ros2/rmw/blob/master/rmw/include/rmw/qos_profiles.h

ROS 2 目前提供的QoS 只有Reliability、Durability 及History 三種 (基本DDS 應用也都是圍繞這三種)

預設值一般是Reliable 、Volatile 及keep last 1

ROS 2 有提供幾個profile 供使用，參考qos_profile.h 

或者呼叫rclcpp API 修改

int main(int argc, char **argv){   rclcpp::init(argc, argv);      auto node = rclcpp::Node::make_shared("talker");//node name = talker      rmw_qos_profile_t custom_qos_profile = rmw_qos_profile_default;   custom_qos_profile.depth = 7;   custom_qos_profile.reliability = RMW_QOS_POLICY_RELIABILITY_RELIABLE;      auto chatter_pub = node->create_publisher<karl_demo::msg::Custom>("chatter", custom_qos_profile);//topic name = chatter }