オープンソースのロボットソフトウェア「ROS」で地図作成を試してみた

2024/5/25 [現地開催]オープンソースカンファレンス2024 Nagoya
https://ospn.connpass.com/event/315363/

Transcript

1. オープンソースのロボットソフトウェ ア「ROS」で地図作成を試してみた KMiura(@k_miura_io)
2. 自己紹介 • 三浦 耕生(こうき) • オフィスDXのSaaSのバックエンド エンジニア • JAWS UG名古屋運営 • 好きなOSS：Go, Python, Docker @k_miura_io koki.miura05
3. 祝・完全オフライン＆OSC２０周年
4. ROSって何？
5. 学生時代の話 • 大学時代に授業でROSを知って触るようになった • 当時は日本語のドキュメントが少なくて挫折してた(先輩の知見がない) • 当時はC++でだましだましコーディング(中身はよく分かってない)
6. あれから8年
7. またROSやりたくなった • 最近なにかと話題になりつつある • ROSでロボット動かしたいけど結構高 い… • どうせならRaspberry Piを使って動か したい
8. というわけで作ってみた • Raspberry Piで実装してとにかくシンプルに低 価格なロボットを作ってみた • Lidarセンサー、超音波センサー、カメラを実装 • 目指すはROSがﾁｮｯﾄﾃﾞｷﾙ
9. ロボットを自律移動 させたい • ロボットの自律走行において位置情 報を推定するための情報が必要 • その手がかりとして地図を用意する 必要がある →SLAM
10. SLAMとは？ • 位置推定と地図作成を同時に行う仕組み • 自動運転やロボットの自律移動で重要になる 技術 • Lidarセンサーがよく使われている
11. Lidarとは？ • 離れた場所にある物体の形状や距離をレー ザー光を使って測定するセンサー技術 • 無数のレーザー光から生成される点群データ から物の形、大きさ、距離感を取れる • 画像はYDLiDAR社製のLidarセンサーで360 度の点群データを取れる(このロボットで 使うセンサー)
12. 軽く動作の仕組み ロボットカー コントローラ (Pythonコード) scan cmd_vel ノード トピック 地図作成 (Hector SLAM)
13. 実際に地図を作ってみた • ゆっくり少しずつ走行させることでそれなりの 地図が作成される • Lidarだけだと精度にどうしても限界があるの で、IMUなどのセンサーも組み合わせることで より高精度な地図ができる
14. データ収録の 仕組み • Rosbagをつかうとロボットアプリケーションで行われたト ピック通信の内容を収録することができる • データとして残すことで後から解析がやりやすくなる • 収録したデータからより精度の高い地図を作成するとい う手法もある ロボットカー コントローラ (Pythonコード) scan cmd_vel ノード 地図作成 (Hector SLAM) rosbag
15. 自律移動は…？ • パラメータ調整などで手こずり思い通りの挙動 ができず… • 急旋回とかが多くて結構地図が汚い • モーターエンコーダーで移動距離をとったりす るのも検討中
16. というわけでだれかうまいや り方教えてくださいw
17. 所感 • ROSを使うことでハードウェアに依存しないロボットアプリケーションができる • リアルタイムの通信だけではなくその通信を再現するための仕組みも充実してい る • 自動運転も気合があれば実装できる
18. END