ROSで動くロボットを自作してみた話

2022.12.03 Ogaki Mini Maker Faire
https://www.iamas.ac.jp/ommf2022/maker/kmiura/

Transcript

1. ROSで動くロボットを自作してみた話
   KMiura(@k_miura_io)
   

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2. 自己紹介
   • 三浦 耕生（こうき）
   • 自動運転向け3次元地図の開発を
   するスタートアップのエンジニア
   @k_miura_io koki.miura05
   

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3. ROSって何？
   

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4. 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)
   

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5. あれから6年
   

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6. 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
   

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7. 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
   

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8. 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
   

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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
   

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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
    

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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)
    

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12. 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
    • ブースにて実際に地図が作成される様子収録
    したデモを展示中
    

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13. 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
    トピック
    rosbag
    

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14. 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
    

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15. 代わりのデモ
    • 先日入手したパトライトとロボットをつなぎこむ
    デモ
    • 目の前で障害物を検知したらアラートを鳴らす
    というシンプルなもの
    • ブースでぜひお試しを！
    

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16. 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
    • ブース遊びに来てね！(62番のブース)
    • 写真撮影、SNS投稿大歓迎！！
    

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17. END
    

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