ROSでSLAMラジコンをつくる

https://www.youtube.com/watch?v=_4rvKC-SZE0

https://github.com/juntaki/ros-pubsub
https://github.com/juntaki/bmx055-go
https://github.com/juntaki/amivoice-go

Transcript

1. Jumpei Takiyasu @juntaki
   M3, Inc.
   2020-08-28 TechTalk
   

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2. 自己紹介
   滝安純平（@juntaki） BIRのエンジニアTL
   過去の発表など
   ● Go・GCPでいろいろつくる
   ● 3Dプリンタをつかったロボット
   ● いいかんじの設計を考える（Clean Architecture）
   

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3. つくったもの
   SLAM※ができるラジコンをROSを
   使ってつくった
   自動運転など、周りの状況に適応でき
   るロボットのベースとなる技術の実験
   ※Simultaneous Localization and Mapping 自己位置推定と環境地図作成を同時に行うこと
   

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4. LIDAR（Light Detection and Ranging）
   測距レーザーをぐるぐる回すことで、
   点群データがえられるセンサ
   ちゃんとした物は数十万円はする
   これが
   LIDAR
   LIDAR動作イメージ
   

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5. デモ　左：生成したマップ、右：現実
   

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6. 詳細ハードウェア構成
   Raspberry Pi 4
   UPS
   DCモータドライバ
   TB6612
   レーザスキャナ
   RPLIDAR A1M8
   モータ用電源
   メカナムホイール
   DCモータ × 4
   このへんは3Dプリンタ
   で適当に作成
   

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7. ROSとは
   ROS (Robot Operating System)はソフトウェア開発者のロボット・アプリケーション作成を支援するライブラリとツールを提供しています
   . 具
   体的には, ハードウェア抽象化, デバイスドライバ，ライブラリ，視覚化ツール
   , メッセージ通信，パッケージ管理など
   が提供されています. -
   http://wiki.ros.org/ja
   OSと名前がついているが、LinuxなどのOSとは抽象化のレベルが違う
   実体としてはLinux上で動くユーザ空間ソフトウェアの集合体
   ドライバ
   ROS
   センサーだよ
   すごいやつだよ
   Linux
   I2Cのデバイスだよ
   私は電気でうごく
   顧客が本当に
   必要だったもの
   図：抽象化レベルのイメージ
   

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8. ROSの通信
   コンポーネント間の通信はPubSub（データの内容はROS側で規定）
   ● センサー：データを取得タイミングで送信（物理的な限界もあり様々）
   ● データ利用側：必要なトピックをサブスクライブできれば動く
   rosbag（=センサデータを記録・ダミーを再生できる）で都度リアルに動かさな
   くても開発が可能
   

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9. ソフトウェアの構成
   コントローラ
   @Laptop
   PubSub to ROS
   @Raspberry Pi
   移動・回転方向
   モータドライバ
   rplidar cartographer_ros Rviz（可視化）
   ラジコン部分は自作（https://github.com/juntaki/ros-pubsub）
   SLAMは既存パッケージのくみあわせ
   点群 マップ
   

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10. ノードの自作はGoで
    aler9/goroslib: ROS client library for the Go programming language
    クロスコンパイルが簡単＆Goroutineなどと相性が良いのでGoでつくると楽
    ROSのインストールはDocker
    ROSパッケージとROSとUbuntuのバージョンの相性が厳しいので絶対に
    Dockerを使ったほうがいい
    Dockerを使えばいいと気づくまで3回くらいRaspberry PiにUbuntuを再インストールしました
    ROS使いこなし情報
    

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11. 参考：BIRのアーキテクチャ
    BIRのアンケートシステムと配信システムの連携にPubSub（とGo）を使う構成
    ● アンケート：　発生したイベントをPubSubに送信
    ● 配信システム：　イベントを元に督促・配信状況をチューニング
    アンケートにリアルに回答しなくても、配信システムのテストが可能！？
    詳細はブログ記事→
    

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12. まとめ
    ROSでSLAMができるラジコンをつくった
    

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13. おまけ：自動字幕ツールについて
    下記のライブラリのサンプルコード(caption2)として公開しています
    juntaki/amivoice-go: AmiVoice Cloud PlatformのGoライブラリ
    

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