ROS with Qt : 1. 설치하고 간단한 프로젝트 템플릿 만들기

로봇 개발에서의 편의성을 위해 이런 저런 GUI 개발을 시도해 보고 있는데, FoxGlove, Flutter를 이용한 웹앱 등 여러 가지 툴을 써 봤지만 가장 대중적인 Qt는 안 써봐서 이참에 시도해 보는 글

1. Installation

# 필요한 qt 패키지
sudo apt-get update
sudo apt-get install qt5-default qtcreator

# UI를 시각적으로 디자인할 수 있는 도구
sudo apt-get install qttools5-dev-tool

qtcreator

 

2. Make project

# ROS 워크스페이스의 src 폴더에서
catkin_create_pkg qt_ros_app roscpp std_msgs
cd qt_ros_app

# filetree

qt_ros_app/
  ├── include/qt_ros_app/
  │   └── mainwindow.h
  ├── src/
  │   ├── main.cpp
  │   └── mainwindow.cpp
  └── CMakeLists.txt

 

그리고 내부의 CMakeLists.txt를 다음과 같이 수정해준다. 

cmake_minimum_required(VERSION 3.0.2)
project(qt_ros_app)

# C++ 14 사용
set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

# Qt 설정
set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTOUIC ON)
set(CMAKE_AUTORCC ON)
set(CMAKE_INCLUDE_CURRENT_DIR ON)

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  roscpp
  std_msgs
)

find_package(Qt5 REQUIRED COMPONENTS 
  Core 
  Widgets
)

catkin_package(
  INCLUDE_DIRS include
  LIBRARIES ${PROJECT_NAME}
  CATKIN_DEPENDS roscpp std_msgs
)

include_directories(
  include
  ${catkin_INCLUDE_DIRS}
  ${Qt5Core_INCLUDE_DIRS}
  ${Qt5Widgets_INCLUDE_DIRS}
)

# 소스 파일 설정
set(qt_ros_app_node_SRCS
  src/main.cpp
  src/mainwindow.cpp
)

# 헤더 파일 설정
set(qt_ros_app_node_HDRS
  include/${PROJECT_NAME}/mainwindow.h
)

# 실행 파일 생성
add_executable(${PROJECT_NAME}_node
  ${qt_ros_app_node_SRCS}
  ${qt_ros_app_node_HDRS}
)

target_link_libraries(${PROJECT_NAME}_node
  ${catkin_LIBRARIES}
  Qt5::Core
  Qt5::Widgets
)

include/qt_ros_app/mainwindow.h

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <ros/ros.h>

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

private:
    ros::NodeHandle nh_;
    // ROS 구독자와 발행자를 여기에 선언할 예정
};

#endif

 

src/mainwindow.cpp

#include "qt_ros_app/mainwindow.h"
#include <QVBoxLayout>
#include <QLabel>

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
{
    // 중앙 위젯 생성
    QWidget *centralWidget = new QWidget(this);
    setCentralWidget(centralWidget);
    
    // 레이아웃 설정
    QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout(centralWidget);
    
    // 레이블 추가
    QLabel *label = new QLabel("ROS Qt Application", this);
    layout->addWidget(label);
    
    // 윈도우 크기 설정
    resize(800, 600);
}

MainWindow::~MainWindow()
{
}

src/main.cpp

#include <QApplication>
#include "qt_ros_app/mainwindow.h"
#include <ros/ros.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    // ROS 초기화
    ros::init(argc, argv, "qt_ros_app");
    
    // Qt 애플리케이션 생성
    QApplication app(argc, argv);
    
    // 메인 윈도우 생성 및 표시
    MainWindow w;
    w.show();
    
    // Qt 이벤트 루프와 ROS 스핀을 함께 실행
    while (ros::ok())
    {
        ros::spinOnce();
        app.processEvents();
    }
    
    return app.exec();
}

 

3. Compile

catkin_make --pkg qt_ros_app
source devel/setup.bash
rosrun qt_ros_app qt_ros_app_node

그러면 이와 같은 GUI가 실행된다. 

 

https://youtu.be/EpEoFR8ihcc?si=iREl1CtDpjLDhI_J

 

+ 덧 

하루이틀 써보니까 느낀건데, 엄청 쉽고 편하긴 한데 Client 단에서 ROS 디펜던시를 없앨 수 없다는 점이 조금 아쉽다. 
Qt 자체는 ROS 디펜던시는 없는데, 어쨌든 (ROS 없는 Qt) + ROS 제어를 하려면 ROS 메시지, 서비스 등을 앱에다 전달해주는 애가 하나 더 붙어야 한다는 점.
만약에 ROS가 안 깔려있는 아무 컴퓨터에서나 해 볼 수 있으려면 역시 웹소켓 Rosbridge를 이용한 웹앱이 좋은 것 같다. 공수만 좀 덜 들이고 할 수 있으면 둘 다 개발해봐야지

(ROS 디펜던시 없음 + 웹브라우저에서 접속 가능함 + 데이터 트래픽 조절 가능)이라는 점에서 Flutter 웹앱이 사용성 면에서는 Qt 압승...
but (그냥 ROS 깔려 있는 리눅스 컴터에서 돌릴 거임 + 항상 모니터가 있는 환경임 + 빨리 C++로 개발하고 싶음)일 경우에는 Qt가 더 적합한 선택