前回はROS2のノードとトピックについて学びました。
今回はサービスとアクションについて学びます。
サービスとは
ROS 2 の通信方式には、**トピック（Topic）とサービス（Service）**があります。
トピックは前回勉強しましたが、トピックは一方的な通信で、データを送った後きちんと動いたかはわかりません。
サービスは、通信が 「呼びかけ・応答」のリクエスト‑レスポンス型になっています。
- **クライアント（Client）**が「○○して！」と呼びかけ
- **サーバ（Server）**が処理して「はい、OKです」と応える
- 例えば「turtlesim にカメを新しく生み出して！」など、一度きりの処理に向いています
前回同様、turtlesimを使って体験してみましょう。
turtlesim の起動
ターミナル①：
ros2 run turtlesim turtlesim_nodeターミナル②：
ros2 run turtlesim turtle_teleop_keyサービス一覧を確認（ros2 service list）
現在システムで使える「サービスの一覧」を表示します。どんなサービスが定義されているかをまず確認するのに使います。
もう一つターミナルを立ち上げて以下のコマンドを実行します。
ros2 service list以下のように一覧が表示されます。
/clear: 画面の軌跡を消す
/spawn: 新しいカメを生み出す
など、どれも turtlesim に用意されたサービスです。
サービスの形式を調べる（ros2 service type）
上記の ros2 service list に加えて、それぞれのサービスがどんな**データ型（型名）**を使っているかも表示します。
ros2 service list -t以下のように表示されます。
std_srvs/srv/Empty: 引数も返り値も「何もない」シンプルな型
turtlesim/srv/Spawn: カメを生み出すための位置などの情報を送る型
型の名前を調べる ros2 service type <サービス名>
指定したサービスが使っている型の名前を教えてくれます。
ros2 service type /clear以下のように表示されます。
この型がわかれば、次に「どんなデータを渡せばいいか」が確認できます。
型のサービスを表示 ros2 service find <型名>
指定した型を使っているサービスをすべてリストアップします。
ros2 service find std_srvs/srv/Empty以下のように表示されます。
「この型ってどこで使われているんだっけ？」と調べたいときに便利です。
サービスの中身を表示 ros2 interface show <サービス型>
サービスの「型」の中身（引数や返り値のフィールド）を表示します。
ros2 interface show std_srvs/srv/Empty以下のように表示されます。
引数・返り値ともに空です。
/Spawnですと以下の通りに表示されます。
ros2 interface show turtlesim/srv/Spawn
上部がリクエスト（送る側）、下部がレスポンス（返ってくる側）です。x, y, theta はカメの座標や角度、name は任意でつけられる名前です。
サービスのコマンドをまとめます。
| コマンド | 概要 | 主な使い方 |
|---|---|---|
ros2 service list | 利用可能なサービス一覧 | どんな操作があるかを調べる |
ros2 service list -t | 一覧＋型情報表示 | 使われている型も併せて見たいとき |
ros2 service type /サービス名 | 特定サービスの型を調べる | interface show で中身を見る前段階として |
ros2 service find <型名> | 指定型を使っているサービス一覧 | 特定の型を使う操作を探したい時 |
ros2 interface show <型名> | サービスの引数や返り値を確認 | サービス呼び出しの前に絶対確認 |
ros2 service call /サービス名 型 "{引数}" | サービスを実行（呼び出す） | turtlesim の操作を試して学ぶ！ |
サービスの実行 service call /サービス名 型 "{引数}"
それでは実際にサービスを動かしながら動作を見てみます。
カメの軌跡を消す（/clear サービス）
亀を動かすと白い線で軌跡が出ます。
以下のサービスコマンドで軌跡を消せます。
ros2 service call /clear std_srvs/srv/Emptyトピックとの違いは実行した結果が表示されます。
カメを新しく生み出す（/spawn サービス）
新しいカメが (x=2.0, y=2.0) に出現します。名前は turtle2 など自動でつけられます。
※2匹目以降のカメも /turtle2、/turtle3 と追加されていきます。
ros2 service call /spawn turtlesim/srv/Spawn "{x: 2.0, y: 2.0, theta: 0.0, name: ''}"
サービスでカメを「瞬時に移動」
ros2 service call /turtle1/teleport_absolute turtlesim/srv/TeleportAbsolute "{x: 6.0, y: 6.0, theta: 0.0}"カメが一瞬でワープします。
これが サービス通信の特徴です。
「お願い！（リクエスト）→ やったよ！（レスポンス）」という形で処理される。
同期処理であるため、結果を待つことができます。
サービスとトピックを並行して使ってみる
以下のコマンドで亀が回り続けます（トピック送信中）
ros2 topic pub /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}"この状態で別ターミナルで線を消すサービスを実行してみます。
ros2 service call /clear std_srvs/srv/Emptyこのように
・トピックは常に流れ続けている
・サービスは呼んだときだけ動く（トリガー処理）
という違いがあります。
パラメータとは
パラメータ（Parameter）はノードの設定値です。
例えば整数、浮動小数点数、文字列、真偽値、配列などが扱えます。
各ノードは独自にパラメータを管理し、起動時や実行中に動的に設定を変えることができます。
パラメータ一覧を表示 ros2 param list
以下のコマンドでパラメータ一覧を表示できます。
ros2 param list以下のように表示されます。
各ノードが持つパラメータ名が表示されます。
・use_sim_time はROS全体でよく使われる共通パラメータです。
・background_r/g/b は、turtlesim の背景色 RGB を調整するためのものです。
設定されているパラメータ値を確認 ros2 param get /turtlesim background_g
ros2 param get /turtlesim background_g以下のように表示されます。
background_g の値が 86（緑成分）であることを確認できます。他の成分も同様に取得可能です。
パラメータの値を変更する ros2 param set /turtlesim background_r 150
ros2 param set /turtlesim background_r 150ターミナルに「Set parameter successful」と表示され、背景色が変わるはずです。theconstruct.ai+5docs.ros.org+5daobook.github.io+5
✅ ポイント：このコマンドはリアルタイムに設定を変更できます（ただし次回起動時には元に戻ります）。
パラメータの保存 ros2 param dump
以下のコマンドでturtlesim.yamlというファイルで設定が保存されます。
ros2 param dump /turtlesim > turtlesim.yaml一度シミュレータを再起動するとまた青い背景に戻っています。
以下のコマンドで実行中の turtlesim ノードに対し、保存したパラメータを再読み込みできます。
ros2 param load /turtlesim ./turtlesim.yaml
ノード起動時にパラメータを設定
以下のコマンドでパラメータファイルを指定してノードを起動できます。
ros2 run turtlesim turtlesim_node --ros-args --params-file turtlesim.yamlパラメータ関連のコマンドは以下の通りです
| 操作内容 | 正しいコマンド |
|---|---|
| 実行中ノードのパラメータを取得 | ros2 param get /ノード名 パラメータ名 |
| パラメータを実行中に変更 | ros2 param set /ノード名 パラメータ名 値 |
| パラメータをファイルに保存 | ros2 param dump /ノード名 |
| ファイルから読み込み | ros2 param load /ノード名 ファイル名.yaml |
| ノード起動時にパラメータ適用 | ros2 run <pkg> <exec> --ros-args --params-file <file>.yaml |
アクションとは
アクションは「長時間かかる処理」に適した通信手段です。
ゴール（Goal）、フィードバック（Feedback）、**結果（Result）**という構成を持ちます。
サービスとトピックのいいとこ取りで、「リクエスト → 応答」の同期処理に加え、進捗報告やキャンセルも可能です。
アクションの体験
いつも通り以下のコマンドを2つ実行しシミュレータとキーボード操作のプログラムを実行します。
ros2 run turtlesim turtlesim_noderos2 run turtlesim turtle_teleop_keyturtle_teleop_key を起動すると、キーの案内メッセージが表示されます
書いてある通り、トピック通信だけでなく、アクション通信も試すことができます。
G/B/V/C/D/E/R/TとFキーは「アクション」のゴール送信とキャンセルに対応しています。
試しにCキーを押してみてください。
亀が回転し、以下の表示が出てきます。
次にTを押して、回転している途中でFを押します。
途中で回転が止まり、キャンセルされたと表示されます。
このようにアクションは時間のかかる動作に対して、状況がわかる上に、途中でキャンセルすることもできます。
アクションの一覧表示
以下のコマンドで一覧を表示できます。
ros2 action list
アクションの詳細を調べる
ros2 action info /turtle1/rotate_absoluteゴール／フィードバック／結果の型などが表示されます。
アクションの実行
以下の通りアクションを実行することができます。
ros2 action send_goal /turtle1/rotate_absolute turtlesim/action/RotateAbsolute "{theta: 1.57}"これでカメが90度（1.57 rad）回転します。
終了後、結果が返されます。
まとめ
| 通信方式 | 特徴 | 例 |
|---|---|---|
| トピック | 連続的・非同期 | 矢印キーによるカメの移動 |
| サービス | 単発・同期 | /clear による線消去 |
| アクション | 長時間・同期 → フィードバック ＋ キャンセル可能 | キーでカメの向きを変える rotation |
今回はサービスとパラメータ、アクションの概要を学びました。
ROSの基本的な概念になりますので、しっかりと理解しておきましょう。
次回はこちら
Comming soon
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