Логирование в программе ROS

Добрый день, уважаемые читатели!
В этом небольшом руководстве я расскажу о возможностях логирования средствами ROS при программировании на языке C++. Думаю, многие согласятся с тем, что вывод сообщений при выполнении программы имеет большое значение при разработке программ, особенно при отладке. ROS предоставляет удобное API для вывода различных типов сообщений в терминал с возможностью визуализации и фильтрации сообщений в специальных инструментах ROS. Давайте начнем!

Использование методов библиотеки console.h для вывода сообщений в узле

Итак, напишем простой узел, который назовем logging_tutorial:

catkin_create_pkg logging_tutorial roscpp std_msgs 

Добавим в CMakeLists.txt:

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

Теперь начнем писать код main.cpp. Импортируем в заголовке файла специальный заголовочный файл console.h с определением функций логирования:

#include  

Добавим простое сообщение в метод main:

int main(int argc, char** argv) { 	ros::init(argc, argv, "logging_node");  	ros::NodeHandle n;         ROS_INFO("logging_node start");          return 0; } 

Скомпилируем пакет и запустим его:

cd ~/catkin_ws catkin_make source devel/setup.bash rosrun logging_tutorial logging_node 

Вывод будет таким:

[ INFO] [1492194213.009783103]: logging_node start 

В начале сообщения добавляется “уровень” или тип и временная метка в секундах и наносекундах с 1 января 1970. В данном случае у нас сообщение с уровнем INFO.
Мы можем передавать в сообщение параметры аналогично методу printf:

int val = 5; ROS_INFO("message with argument: %d", val); 

Можно создать сообщение в виде стандартного потока подобно std::cout:

ROS_INFO_STREAM("message with argument: " << val); 

ROS поддерживает следующие уровни логирования (в порядке возрастания релевантности):

  • DEBUG
  • INFO
  • WARN
  • ERROR
  • FATAL

Для вывода сообщения определенного уровня используется соответствующая функция в формате: ROS_. Сообщения различных типов выводятся с подсветкой определенным цветом: DEBUG — зеленым, INFO — белым, WARN — желтым, ERROR — красным, FATAL — фиолетовым. О предназначении каждого типа сообщений нетрудно догадаться по его названию. Так например, сообщения DEBUG полезны при отладке.
Добавим несколько различных сообщений и запустим все в цикле. У меня получился такой файл:

#include  #include   int main(int argc, char** argv) { 	ros::init(argc, argv, "logging_node");  	ros::NodeHandle n;  	ros::Rate rate (1);          while(ros::ok())     {          ROS_DEBUG("debug message");          ROS_INFO("logging_node start");          int val = 5;         ROS_INFO("message with argument: %d", val);          ROS_INFO_STREAM("stream message with argument: " << val);          ROS_WARN("My warning");          ROS_ERROR("Some error");          ROS_FATAL("Fatal error");          ros::spinOnce();         rate.sleep();      } 	return 0; }  

По умолчанию при выполнении программы отображаются сообщения всех типов кроме DEBUG. Это определяется так называемым “уровнем строгости” с помощью параметра ROSCONSOLE_MIN_SEVERITY. Можно изменить его присвоив ему значение минимальной уровни строгости, соответствующий одному из уровней сообщений (ROSCONSOLE_SEVERITY_DEBUG, ROSCONSOLE_SEVERITY_INFO итд.) либо ни одному из них (ROSCONSOLE_SEVERITY_NONE), с помощью макроса в начале файла узла:

#define ROSCONSOLE_MIN_SEVERITY ROSCONSOLE_SEVERITY_DEBUG 

Также можно задать уровень строгости для всех узлов в пакете в файле CMakeLists.txt:

add_definitions(-DROSCONSOLE_MIN_SEVERITY=ROSCONSOLE_SEVERITY_ERROR) 

У данного способа есть одно ограничение: выводиться будут только сообщения уровня выше DEBUG, даже если мы прямо укажем ROSCONSOLE_SEVERITY_DEBUG. Решить эту проблему можно с помощью специального файла конфигурации. Создадим папку config и внутри нее файл custom_rosconsole.conf с таким содержимым:

log4j.logger.ros.logging_tutorial=DEBUG 

Затем создадим launch файл logging.launch и укажем путь до файла custom_rosconsole.conf в переменной ROSCONSOLE_CONFIG_FILE:

                                                                                                                                                                                                                   

Здесь мы добавили параметр output=«screen», что позволяет выводить сообщения уровней начиная с INFO.
Скомпилируем и запустим наш лаунч:

cd ~/catkin_ws catkin_make roslaunch logging_tutorial logging.launch 

Мы получим подобный вывод:

Логирование в программе ROS

Использование rqt_console для вывода сообщений

Запустим утилиту rqt_console:

rosrun rqt_console rqt_console 

И запустим наш узел с помощью launch:

roslaunch logging_tutorial logging.launch 

Окно rqt_console будет выглядеть так:

image

Здесь в таблице для каждого сообщения отображается его уровень, название узла, название файла и строка кода, где оно генерируется.
Двойным кликом на сообщении можно получить детальную информацию о нем:

image

Можно отфильтровать сообщения, исключив все сообщения о ошибках. Для этого добавим фильтр нажав на плюсик возле таблицы Exclude messages и выбрав опцию "...containing":

image

Или исключить сообщения с уровнем Info:

image

Также сообщения заданного уровня можно выделить среди всех использовав фильтры в секции Highlight Messages:

image

Таким образом, rqt_console позволяет гибко настраивать отображение сообщений из различных узлов и упростить отладку программ в ROS.

Надеюсь, данное руководство окажется полезным в работе и упростит решение возникающих проблем при программировании. Желаю всем успехов в работе с ROS и до новых встреч!

 
Источник

logging, ros, отладка программ, программирование

Читайте также