roslaunch 기초: 여러 노드를 한 번에 올리는 패턴 정리

대상: ROS (Melodic/Noetic) 환경에서 여러 노드를 동시에 실행하거나, launch 파일 구조를 체계적으로 관리하고 싶은 개발자
환경: Ubuntu 20.04 / ROS Noetic / catkin_make

1. 문제/주제 요약

ROS 패키지를 사용하다 보면
하나의 노드를 실행하는 건 간단하지만,
여러 개의 노드를 동시에 띄워야 하는 경우가 많습니다.

예를 들어,

카메라 드라이버 + 이미지 처리 노드
LiDAR 드라이버 + SLAM 노드 + RViz
자율주행 스택 전체 구성

이럴 때 roslaunch를 이용하면
여러 노드를 한 번에 올리고, 파라미터·네임스페이스·리맵핑까지 한 곳에서 관리할 수 있습니다.

이 글에서는 실무에서 자주 쓰는 roslaunch 패턴을 단계별로 정리합니다.

2. 기본 구조

ROS의 launch 파일은 XML 기반이며,
보통 패키지명/launch/ 폴더 안에 저장합니다.

my_robot_pkg/
 ├── launch/
 │    └── bringup.launch
 └── src/
      └── ...

launch 파일의 기본 구조는 다음과 같습니다:

<launch>
  <node pkg="패키지이름" type="실행파일" name="노드이름" output="screen" />
</launch>

예시:

<launch>
  <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="turtle_sim" output="screen"/>
  <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="turtle_key" output="screen"/>
</launch>

👉 실행 명령:

roslaunch my_robot_pkg bringup.launch

3. 여러 노드 실행하기

(1) 단순 병렬 실행

<launch>
  <node pkg="usb_cam" type="usb_cam_node" name="camera" output="screen"/>
  <node pkg="image_view" type="image_view" name="viewer" output="screen"/>
</launch>

이렇게 하면 카메라 드라이버 + 이미지 뷰어 두 노드가 동시에 실행됩니다.

(2) 네임스페이스 분리

여러 센서나 로봇 인스턴스를 동시에 띄우는 경우,
노드 이름 충돌을 피하기 위해 namespace를 설정합니다.

<launch>
  <group ns="front_camera">
    <node pkg="usb_cam" type="usb_cam_node" name="cam_front"/>
  </group>

  <group ns="rear_camera">
    <node pkg="usb_cam" type="usb_cam_node" name="cam_rear"/>
  </group>
</launch>

→ 실제 토픽 이름:
/front_camera/image_raw, /rear_camera/image_raw

(3) 파라미터 설정 (`param` 태그)

노드가 실행될 때 파라미터를 함께 로드할 수 있습니다.

<launch>
  <param name="camera_frame" value="camera_link"/>
  <param name="use_sim_time" value="true"/>

  <node pkg="usb_cam" type="usb_cam_node" name="camera" output="screen"/>
</launch>

또는 YAML 파일에서 파라미터 불러오기:

<launch>
  <rosparam file="$(find my_robot_pkg)/config/camera.yaml" command="load" />
  <node pkg="usb_cam" type="usb_cam_node" name="camera" />
</launch>

(4) 토픽 리맵핑 (`remap` 태그)

노드 내부 토픽 이름을 변경할 때 사용합니다.

<launch>
  <node pkg="image_proc" type="image_proc" name="rectify">
    <remap from="/camera/image_raw" to="/front_cam/image_raw"/>
  </node>
</launch>

→ image_proc 노드가 /camera/image_raw 대신 /front_cam/image_raw 토픽을 구독하게 됩니다.

4. launch 파일 중첩 (`include` 패턴)

여러 노드 구성을 모듈화할 때 유용합니다.

예를 들어 다음과 같이 구성할 수 있습니다:

launch/
 ├── sensors.launch
 ├── navigation.launch
 └── bringup.launch

sensors.launch

<launch>
  <node pkg="rplidar_ros" type="rplidarNode" name="lidar" />
  <node pkg="usb_cam" type="usb_cam_node" name="camera" />
</launch>

navigation.launch

<launch>
  <node pkg="amcl" type="amcl" name="amcl" />
  <node pkg="move_base" type="move_base" name="move_base" />
</launch>

bringup.launch

<launch>
  <include file="$(find my_robot_pkg)/launch/sensors.launch"/>
  <include file="$(find my_robot_pkg)/launch/navigation.launch"/>
  <node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $(find my_robot_pkg)/rviz/nav.rviz" />
</launch>

👉 이렇게 하면
sensors + navigation + rviz를 한 번에 실행할 수 있습니다.

5. 조건부 실행 (`if`, `unless`)

상황에 따라 특정 노드를 실행하거나 생략할 수 있습니다.

<launch>
  <arg name="use_rviz" default="true"/>
  
  <node pkg="rplidar_ros" type="rplidarNode" name="lidar"/>
  
  <node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" if="$(arg use_rviz)"/>
</launch>

→ 실행 시 다음과 같이 선택 가능:

roslaunch my_robot_pkg bringup.launch use_rviz:=false

6. 실행 순서 제어 (`respawn`, `required`)

<launch>
  <node pkg="rosserial_python" type="serial_node.py" name="arduino" respawn="true"/>
  <node pkg="move_base" type="move_base" name="move_base" required="true"/>
</launch>

respawn="true" : 노드가 죽으면 자동 재시작
required="true" : 노드가 종료되면 전체 launch가 종료

7. 실전 예시 – 로봇 bringup

<launch>
  <!-- Global Params -->
  <param name="use_sim_time" value="false"/>

  <!-- Sensors -->
  <include file="$(find my_robot_pkg)/launch/lidar.launch"/>
  <include file="$(find my_robot_pkg)/launch/camera.launch"/>

  <!-- Localization -->
  <node pkg="amcl" type="amcl" name="amcl" output="screen"/>

  <!-- Navigation -->
  <node pkg="move_base" type="move_base" name="move_base" output="screen"/>

  <!-- Visualization -->
  <node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $(find my_robot_pkg)/rviz/nav.rviz"/>
</launch>

한 줄로 모든 시스템 Bring-up:

roslaunch my_robot_pkg bringup.launch

8. 추가 팁 / 자주 하는 실수

⚠️ pkg, type 이름은 CMakeLists.txt의 실행 파일 이름과 일치해야 함
⚠️ roslaunch는 catkin 빌드 후 devel/setup.bash를 반드시 source 해야 함
✅ 여러 노드를 분리 관리하고 싶다면 include 구조를 적극 활용
✅ YAML 파라미터 파일을 config/ 폴더에 정리하면 유지보수 용이

9. 정리

roslaunch는 여러 노드를 동시에 실행하고 관리하는 표준 도구
주요 기능 요약:

기능	태그	예시
노드 실행	`<node>`	`pkg`, `type`, `name`
네임스페이스	`<group ns="...">`	여러 카메라/로봇 관리
파라미터 설정	`<param>` / `<rosparam>`	환경 설정 로드
토픽 리맵	`<remap>`	토픽 이름 변경
파일 포함	`<include>`	launch 모듈화
조건 실행	`<arg>` + `if`	실행 옵션 분기

👉 한 번만 정의해두면, roslaunch my_robot_pkg bringup.launch 한 줄로
자율주행 로봇 전체 시스템을 올릴 수 있습니다.

1. 문제/주제 요약

2. 기본 구조

3. 여러 노드 실행하기

(1) 단순 병렬 실행

(2) 네임스페이스 분리

(3) 파라미터 설정 (param 태그)

(4) 토픽 리맵핑 (remap 태그)

4. launch 파일 중첩 (include 패턴)

5. 조건부 실행 (if, unless)

6. 실행 순서 제어 (respawn, required)

7. 실전 예시 – 로봇 bringup

8. 추가 팁 / 자주 하는 실수

9. 정리

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(3) 파라미터 설정 (`param` 태그)

(4) 토픽 리맵핑 (`remap` 태그)

4. launch 파일 중첩 (`include` 패턴)

5. 조건부 실행 (`if`, `unless`)

6. 실행 순서 제어 (`respawn`, `required`)