Melodic_Tutorial using ROS for ver.3

Tutorial for ver.3

Melodic版バックアップ

SIGVerse v3では、ROS(Robot Operating System)のプログラムを利用して仮想ロボットを制御することができます。

ここでは ROS を使用したサンプルプログラムについて説明します。 ROSを使用しないサンプルプログラムはこちらのページを参照してください。

システム要件 †

ROSを使用する際にはUbuntu環境を用意して、そこにROSをインストールします。
そしてROSをインストールしたUbuntuと、UnityをインストールしたWindowsで通信を行います。

Windows側の要件はこちらのページを参照してください。

ROS側の要件は、OSが Ubuntu 18.04 、ROSのディストリビューションは Melodic Morenia とします。

#ref(): File not found: "RobotOperationUsingROS.png" at page "Melodic_Tutorial using ROS for ver.3"

環境構築 †

Windows環境の構築 †

こちらのページを参照して、Windows環境の構築を行ってください。
その後、以降の環境構築作業を行ってください。

Ubuntu環境の構築 †

以下のようにUbuntu環境を構築します。

VMwareの使用 †

Ubuntu PCを用意する代わりにWindows上にUbuntuの仮想マシンを構築して使用することもできます。
但しこの場合、GPUを使用するチュートリアルは難しいです。
またVMwareを使用すると多くの計算資源が必要になるので注意してください。

VMwareを使用してUbuntu環境を構築する方法は次のような流れです。

1. VMware Workstation Playerをダウンロードします。
   https://my.vmware.com/jp/web/vmware/downloads/info/slug/desktop_end_user_computing/vmware_workstation_player/16_0
2. Ubuntu 18.04.5 LTSのISOファイルをダウンロードします。
   http://releases.ubuntu.com/bionic/
3. VMware Workstation Playerを起動します。
4. [Create a New Virtual Machine]をクリックします。
5. [Installer disc image file(iso):]を使用し、ubuntu-18.04.5-desktop-amd64.isoを選択します。
6. Specify Disk Capacity画面で、"Store virtual disk as a single file"にチェックを入れることをお勧めします。
7. VMの作成が終わったら、VMware Workstation Playerの仮想マシン設定画面でメモリやCPU数を調整してください。
   また拡張キーボードを使用するよう設定してください。

ROS Melodicのインストール †

こちらのページを1.6節まで実行してROSをインストールします。
その後、ROSのチュートリアルの3章に従ってROSワークスペースの作成を行ってください。

また以降のコマンド簡略化のため、~/catkin_ws/devel/setup.bash の実行を.bashrcに追記します。複数のROSワークスペースを管理している方は注意してください。

$ echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
$ source ~/.bashrc

ROSBridge_suiteのインストール †

ターミナルを起動し、以下のコマンドを実行します。

$ sudo apt-get install ros-melodic-rosbridge-server

Mongo C driver インストール †

ターミナルで、以下のコマンドを実行します。

$ cd ~/Downloads (日本語設定の場合は cd ~/ダウンロード)
$ wget https://github.com/mongodb/mongo-c-driver/releases/download/1.4.2/mongo-c-driver-1.4.2.tar.gz
$ tar zxvf mongo-c-driver-1.4.2.tar.gz
$ cd mongo-c-driver-1.4.2
$ ./configure
$ make
$ sudo make install

Mongo C++ driver インストール †

ターミナルで、以下のコマンドを実行します。

$ cd ~/Downloads (日本語設定の場合は cd ~/ダウンロード)
$ wget https://github.com/mongodb/mongo-cxx-driver/archive/r3.0.3.tar.gz
$ tar zxvf r3.0.3.tar.gz
$ cd mongo-cxx-driver-r3.0.3/build
$ cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local -DLIBMONGOC_DIR=/usr/local -DLIBBSON_DIR=/usr/local ..
$ sudo make EP_mnmlstc_core
$ make
$ sudo make install

sigverse_ros_bridgeの設定 †

ターミナルで、以下のコマンドを実行します。

$ cd ~/catkin_ws/src
$ git clone https://github.com/SIGVerse/sigverse_ros_package.git
$ cd ..
$ catkin_make

TurtleBotパッケージのインストール †

TurtleBotを利用するには関連するROSパッケージをインストールします。

$ sudo apt install ros-melodic-rgbd-launch
$ sudo apt install ros-melodic-gmapping
$ sudo apt install ros-melodic-turtlebot*

$ cd ~/catkin_ws/
$ curl -sLf https://raw.githubusercontent.com/gaunthan/Turtlebot2-On-Melodic/master/install_basic.sh | bash
$ cp src/sigverse_ros_package/examples/turtlebot2/resources/asus_xtion_pro_sigverse.launch.xml src/turtlebot/turtlebot_bringup/launch/includes/3dsensor
$ catkin_make

$ cd ~/catkin_ws/src
$ git clone https://github.com/ros-drivers/openni2_camera.git
$ git clone -b legacy https://github.com/IntelRealSense/librealsense.git
$ git clone -b indigo-devel https://github.com/IntelRealSense/realsense-ros.git
$ cd ~/catkin_ws
$ catkin_make --pkg librealsense
$ catkin_make

$ source ~/.bashrc

※本件に関してまして、産業技術総合研究所の原功 氏からファイルの提供と助言を頂きました。有難うございました。

PR2パッケージのインストール †

PR2を利用するにはPR2関連パッケージをインストールします。

$ sudo apt-get install ros-melodic-pr2*

ROSを使用したサンプルプログラムの実行 †

Unityシーンの実行方法 †

Unityのサンプルシーンを実行する前に、ROSのIPアドレスをUnity側に設定する必要があります。

1. Ubuntu環境のIPアドレスを確認します。
   IPアドレスはUbuntu環境で以下のコマンドを実行することで確認できます。

   $ hostname -I

2. UnityでSIGVerse v3プロジェクトを開きます。
3. Unityメニューの[SIGVerse]-[SIGVerse Settings]をクリックして、SIGVerse設定画面を開きます。
4. ROS側のIPアドレスを[Config file Settings]-[Rosbridge IP]に入力します。
   （同様に[Rosbridge Port]や[SIGVeres Bridge Port]も変更できます。）

#ref(): File not found: "SIGVerseSettings.png" at page "Melodic_Tutorial using ROS for ver.3"

Unityシーンの実行方法は次の通りです。

1. [Project]タブの[Assets/SIGVerse/ExampleScenes/xxxxx/yyyyy(.unity)]をダブルクリックして対象シーンを開きます。
2. Unity画面の上部中央にある再生ボタンをクリックしてシーンを再生します。

サンプルシーン一覧 †

• (TurtleBot3)把持する（キーボード操作）
• (TurtleBot3)把持する（自動把持） #darknet_ros(YOLO)
• (TurtleBot3)SLAMの実行
• (TurtleBot3)人間が指差す方向を認識する
• (PR2)キーボードで操作する
• (HSR)キーボードで操作する
• (HSR)Cleanupタスクの実行
• (HSR)クラウドとVRを使用したCleanupタスクの実行 #Cloud, VR
• (HSR)クラウドとVRを使用したCleanupタスクの実行（記録・再生機能付き） #Cloud, VR
• (TIAGo)キーボードで操作する
• (TIAGo)Cleanupタスクの実行