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SIGVerse_v3では、ROS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、SIGVerse v3のROS (Robot Operating System)を使用したサンプルについて説明します。 基本的なサンプルはこちらのページを参照してください。
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 16.04 、ROSのディストリビューションは Kinetic Kame とします。
まず、こちらのページを参照して、SIGVerse v3を使用するための基本的な環境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。
ROSを使用するサンプルプログラムを実行する場合、以下のように設定を行います。
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。
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。
ターミナルで、以下のコマンドを実行します。CMakeはver.3.2以上が必要となります。
$ sudo apt-get install cmake
こちらの手順に従って、ROSをインストールします。(日本語版)
その後、ROSのチュートリアルに従ってcatkinワークスペースの作成まで行ってください。
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catkin workspace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
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-kinetic-rosbridge-server
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 で実行してください。) $ 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
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 で実行してください。) $ 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
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を使用したサンプルを実行する場合、Turtlebotパッケージもインストールします。
Turtlebotを利用するためのROSパッケージをインストールしますが（参考）、現状Indigoのページしかないので、コマンドをKinetic用に置き換えます。
$ sudo apt-get install ros-kinetic-turtlebot ros-kinetic-turtlebot-apps ros-kinetic-turtlebot-interactions ros-kinetic-turtlebot-simulator ros-kinetic-kobuki-ftdi ros-kinetic-ar-track-alvar-msgs
Kinetic用に変更してエラーが出た場合、レポートファイルを削除すればエラーメッセージは消えます。
$ ls -la /var/crash $ sudo rm /var/crash/*
Kinetic Kameにインストールする場合は以下のページも参考にしてください。
http://answers.ros.org/question/246015/installing-turtlebot-on-ros-kinetic/
$ sudo apt-get install -y linux-headers-generic $ sudo sh -c 'echo "deb-src http://us.archive.ubuntu.com/ubuntu/ xenial main restricted deb-src http://us.archive.ubuntu.com/ubuntu/ xenial-updates main restricted deb-src http://us.archive.ubuntu.com/ubuntu/ xenial-backports main restricted universe multiverse deb-src http://security.ubuntu.com/ubuntu xenial-security main restricted" > \ /etc/apt/sources.list.d/official-source-repositories.list' $ sudo apt-get update $ sudo apt-get install -y ros-kinetic-librealsense $ sudo apt-get install -y ros-kinetic-realsense-camera $ sudo apt-get install -y ros-kinetic-turtlebot
また以下もインストールすると便利だと思います。
$ sudo apt-get install ros-kinetic-turtlebot*
そして、SIGVerse用の.launch XMLファイル(3dsensor)を配備します。
$ cd ~/catkin_ws/
$ sudo cp src/sigverse_ros_package/samples/turtlebot2/resources/asus_xtion_pro_sigverse.launch.xml /opt/ros/${ROS_DISTRO}/share/turtlebot_bringup/launch/includes/3dsensor
※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。
TurtleBot3に関してはこちらを参考にしてください。
まずUbuntu環境のIPアドレスをSIGVerse設定画面で入力します。
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。
$ ifconfig
そして、以下の手順でIPアドレス等を設定します。
Unityシーンの開き方は次の通りです。
新しいターミナルを開き、以下のコマンドを実行します。
$ roslaunch sigverse_turtlebot2 follower.launch
こちらを参考に[Assets/SIGVerse/SampleScenes/Turtlebot2/Turtlebot2Follower(.unity)]シーンを開始します。
Windows側のUnity画面にフォーカスを当てた状態で十字キーを操作すると、アバターが移動し、TurtleBotがアバターに追従します。
※ROS側でTurtleBotのカメラ画像確認を行いたい場合は以下のコマンドで確認できます。
$ rosrun image_view image_view image:=/camera/rgb/image_raw
※またrvizでも確認できます。
$ roslaunch turtlebot_rviz_launchers view_robot.launch
新しいターミナルを開き、以下のコマンドを実行します。
$ roslaunch sigverse_turtlebot2 teleop_key.launch
こちらを参考に[Assets/SIGVerse/SampleScenes/Turtlebot2/Turtlebot2Teleop(.unity)]シーンを開始します。
Ubuntu側の keyboard_teleop.launch のターミナル上でキー操作を行うとTurtleBotが移動します。
※操作方法の詳細はターミナルの表示を確認してください。
Open Manipulatorの仕様は、こちらをご参照ください。
カメラの仕様は、こちらをご参照ください。
新しいターミナルを開き、以下のコマンドを実行します。
$ roslaunch sigverse_turtlebot3_open_manipulator grasping_teleop_key.launch
こちらを参考に[Assets/SIGVerse/SampleScenes/Turtlebot3/OpenManipulator(.unity)]シーンを開始します。
Ubuntu側の grasping_teleop_key.launch のターミナル上でキー操作を行うとTurtleBot3を操作できます。
※操作方法の詳細はターミナルの表示を確認してください。
このサンプルは、物体の自動把持を行うシンプルなサンプルです。
darknet_ros(YOLO)による物体認識や、Point Cloudデータを使用しています。
またYOLOによる物体認識を行うため、Ubuntu環境にCUDAをインストールする必要があります。
CUDAをインストールしなくともCPUを使用して動かすことは可能ですが、物体認識の速度が非常に遅くなります。
操作の概略は以下の通りです。
上記の操作を行うと、以下のような流れで物体の把持を試みます。
Open Manipulatorの仕様は、こちらをご参照ください。
またカメラは深度センサの最短距離が短い方が都合が良かったため、RealSense R200ではなく、
RealSense SR300を想定します。
本サンプルでは darknet_ros(YOLO)をUbuntu環境にインストールする必要があります。
まずはrosを使用しない通常のdarknetの動作確認を行うことをお勧めします。
手順は以下の通り
$ cd ~/catkin_ws/src $ git clone --recursive https://github.com/leggedrobotics/darknet_ros.git $ cd ~/catkin_ws/src/darknet_ros/darknet_ros/yolo_network_config/weights/ $ wget http://pjreddie.com/media/files/yolo.weights
$ cd ~/catkin_ws $ catkin_make -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
$ roslaunch sigverse_turtlebot3_open_manipulator grasping_auto.launch
こちらを参考に[Assets/SIGVerse/SampleScenes/Turtlebot3/OpenManipulatorSR300(.unity)]シーンを開始します。
Ubuntu側の grasping_auto という名前のターミナル上でキー操作を行うとTurtleBot3を操作できます。
※操作方法の詳細はターミナルの表示を確認してください。
Laser Distance Sensorを使用して、SLAM(Gmapping)を行うサンプルです。
Laser Distance Sensorの仕様は、こちらをご参照ください。
Gmappingの説明はこちらをご参照ください。
新しいターミナルを開き、以下のコマンドを実行します。
$ roslaunch sigverse_turtlebot3_laser_distance_sensor slam.launch
こちらを参考に[Assets/SIGVerse/SampleScenes/Turtlebot3/LaserDistanceSensor(.unity)]シーンを開始します。
Ubuntu側の teleop_key という名前のターミナル上でキー操作を行うとTurtleBot3を操作できます。
TurtleBot3を動かすと、RViz上でマップが作成されていることが確認できると思います。
※操作方法の詳細はターミナルの表示を確認してください。
TurtleBot3 が人間キャラクターの指差す方向を認識して、Manipulatorをその方向に回転するサンプルプログラムです。
新しいターミナルを開き、以下のコマンドを実行します。
$ roslaunch sigverse_turtlebot3_open_manipulator recognize_pointed_direction.launch
こちらを参考に[Assets/SIGVerse/SampleScenes/Turtlebot3/Pointing(.unity)]シーンを開始します。
Unity側で左右の矢印キーを押下すると、人間キャラクターの右手が動きます。
その後 Spaceキーを押下すると、TurtleBot3がManipulatorを人間キャラクターの指差す方向に回転します。
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