Webエンジニア/SIer向けロボット入門

DATE: 2023.1.6

はじめに
- ロボットは、カメラやLiDARなどのセンサー類で物理情報を読み取り、CPUで考えて、アクチュエータ（電気機械装置）で物理世界に影響を与える。物理世界とのインタラクションがあるという点が、純粋なソフトウェア製品と異なる。
- ロボットのハードウェア・ソフトウェア機能に慣れるには、世界中のロボティクス研究、開発、教育機関で普及するROS（ろす）＝Robot Operating Systemの導入が不可欠。Linuxベースのシステムで動作するROSは、公式サポートOSプラットフォームであるUbuntu（うぶんつ）のインストールが必要。
マシンの選定（以下のいずれか）
- System76やDell、Lenovo、HP製の一部モデル等、Ubuntuが事前インストールされたPCを準備
- MacかWindows PCにUbuntu OSを追加インストール
Ubuntuのバージョン確認
- 同じUbuntuでも、バージョンによって対応するROSが決まっているので注意
  - Ubuntu 22.04（Jammy Jellyfish）：ROS2 Humble Hawksbill
  - Ubuntu 20.04（Focal Fossa）：ROS1 Noetic Ninjemysまたは、ROS2 Foxy Fitzroy
Ubuntuのインストール
- Macの場合：
  - USBフラッシュドライブ（USBメモリ）からインストール　※詳細はCahtGPT等で確認可
- Windows10の場合：
  - WSL（Windows Subsystem for Linux）と、GUIアプリを使うための外部ツールgcXver（Xサーバー）をインストール
- Windows11の場合：
  - WSL2とXサーバーをインストール（工夫すればXサーバー不要の場合あり）
ROSのインストール
- Ubuntu 20.04にROS Noeticをインストールする方法詳細はChatGPT等で確認可
RViz、Gazebo、rqt_bagなど、GUIアプリのインストール
- RViz（あーるびず）：ロボットのセンサー等のデータを、文字列でログ出力する代わりに、3D空間上で表示できるデータ可視化ツール（Ros Visualization）
- Gazebo（がぜぼ）：現実世界の代わりに仮想の3D空間でロボットを動作できるシミュレーションツール
- rqt_bag（あーるきゅーてぃー・ばっぐ）：ROSバッグファイルを分析し、2Dで視覚化するためのデータ可視化ツール
rosbagの解析
- ROSの一部であり、ロボットのセンサーデータやメッセージを記録、再生、分析するためのツールであるrosbagを、上記GUIアプリで再生することで、ロボットシステムのデバッグや開発、アルゴリズムのチューニングなどに役立てることができる