[openrtm-users 00040] Re: RTコンポーネントとプロセスの関係について

2005年 11月 26日 (土) 16:35:44 JST

宇田様

> はじめまして。宇田＠NECシステムテクノロジーと申します。

はじめまして
安藤＠産総研です

> OpenRTMコンポーネントとプロセスの関係について、少し詳しく教えて
> 頂けますでしょうか？
> 
> 例えば既存のロボット用のソフトウェア資産をOpenRTMで活用する場合、
> 普通に考えると頭、腕、足などのパーツごとにコンポーネント化するの
> が自然かと思います。
> 
>               OpenRTMから見たロボットソフトウェア      
>         +---------------------------------------------+
>         |                   システム                  |
>         | +-----------+  +-----------+  +-----------+ |
>         | |  頭制御   |  |  腕制御   |  |  足制御   | |
>         | | Component |  | Component |  | Component | |
>         | +-----------+  +-----------+  +-----------+ |
>         +---------------------------------------------+
> 
> これらのパーツの制御用ソフトウェアは、元々がロボット・システムで
> あるという経緯から、通常は１プロセス内で動いていることが想定され
> ます。
> 
>                 ロボットソフトウェアの内部構造         
>         +---------------------------------------------+
>         |                 単一プロセス                |
>         | +-----------+  +-----------+  +-----------+ |
>         | | 頭制御部  |  | 腕制御部  |  | 足制御部  | |
>         | +-----------+  +-----------+  +-----------+ |
>         +---------------------------------------------+
> 
> そこで、最も簡単なコンポーネント化の方法は、これら３種類のコンポー
> ネントを１つの実行ファイルにまとめる方法かと思うのですが、デベロッ
> パーズガイドの3.1.1.1によると、スタンドアロンコンポーネントは原則と
> して１プロセスにつき１種類のコンポーネントにのみ対応するとあります。
> これは何か技術的な理由による制約でしょうか？

そのようなコンポーネントをスタンドアロンコンポーネントと呼んでいるだけです。
 
> またローダブルモジュールコンポーネントであれば複数種類のコンポーネ
> ントに対応可能なようですが、それらのロード先を１プロセスに制限する
> ことは可能でしょうか？（上記のように、ベースになるソフトウェア資産
> が単一プロセスで動いている場合、それを基に作成したコンポーネントも
> 同一プロセス内で動かすのが最もシンプルかと思うのですが）

rtc-template で作成されるスタンドアロンコンポーネント("なんとかComp.cpp")は、
あくまで一例で、当該コンポーネントを1個だけ作成するための実行ファイルです。

全部のコンポーネントを同じプロセスで動かしたい場合、
同一のマネージャでそれらのコンポーネントを作成すれば可能です。

仮に、上記の3つのコンポーネントが下記のようなソースからできているとします。
Head.cpp, Head.h, HeadComp.cpp
Arm.cpp, Arm.h, ArmComp.cpp
Leg.cpp, Leg.h, LegComp.cpp

ここで、全部のコンポーネントをいっぺんに作成する新しい
実行ファイル (AllComp) を作成します。
------------------------------------------------------------
AllComp.cpp
------------------------------------------------------------
#include <rtm/RtcManager.h>
#include "Head.h"
#include "Arm.h"
#include "Leg.h"

// この関数は、main 無いの、manager.initModuleProc(MyModuleInit) で
// 一度だけ実行される。
void MyModuleInit(RtcManager* manager)
{
  HeadInit(manager); // Head.h 内に定義されている。
  ArmInit(manager); // Arm.h 内に定義されている。
  LegInit(manager); // Leg.h 内に定義されている。

  std::string name;
  // コンポーネントを作成する
  // Headコンポーネント: 名前 "Head", カテゴリ "Generic" とする。
  manager->createComponent("Head", "Generic", name);
  // Armコンポーネント: 名前 "Arm", カテゴリ "Generic" とする。
  manager->createComponent("Arm", "Generic", name);
  // Legコンポーネント: 名前 "Leg", カテゴリ "Generic" とする。
  manager->createComponent("Leg", "Generic", name);

  return;
}

int main ()
   : つづく
------------------------------------------------------------

これを、Head.o, Arm.o, Leg.o とリンクすれば、
ご希望の実行ファイルになると思います。


実は、もう少し柔軟な方法もあります。
コンポーネントをビルドすると、Head.so, Arm.so, Leg.so
といった共有オブジェクトファイルも一緒に作成されますが、
これを使うこともできます。

------------------------------------------------------------
AllComp.cpp
------------------------------------------------------------
#include <rtm/RtcManager.h>

void MyModuleInit(RtcManager* manager)
{
  // 共有ライブラリをロード
  manager->load("Head.so", "HeadInit");
  manager->load("Arm.so", "ArmInit");
  manager->load("Leg.so", "LegInit");

  std::string name;
  // コンポーネントを作成する
  manager->createComponent("Head", "Generic", name);
  manager->createComponent("Arm", "Generic", name);
  manager->createComponent("Leg", "Generic", name);

  return;
}

int main ()
   : つづく
------------------------------------------------------------

このように、マネージャにsoファイルをロードさせて、
コンポーネントを作成することもできます。

あまり違いがないように見えますが、こちらの方法では、
Head.h, Arm.h, Leg.h をincludeしていません。

この方法だと、どれかひとつのコンポーネントに変更があっても、
この実行ファイルをコンパイル・リンクしなおす必要がありません。

> コンポーネントサーバがこのロード・実行の役割を担っているようですが、
> デベロッパーズガイドにはあまり解説がないようですので、もし関連する
> 資料などがありましたら公開して頂けると助かります。

今のところ、公開できるような資料はありませんが、
付属のクラスリファレンス RTM::RtcManager の項を読んでいただければ、
おそらくお分かりになるのではないかと思います。

次のバージョンのマニュアルでは、使い方等記載しようと考えております。

          安藤慶昭＠独立行政法人産業技術総合研究所 研究員
                    知能システム研究部門 タスクインテリジェンス研究グループ
                    〒305-8568 茨城県つくば市梅園1-1-1 中央第2
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