Gazeboでロボット開発

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The Player Project

Gazebo ゲジボーに聞こえる

GazeboシミュレータはROSによって動作するロボットのための3Dモデルのバーチャルシミュレータです。

今回は初回ということでただの箱を出現させる例を紹介します。

Gazeboは以下のような特徴を持っています。

オープンソース(Apache ライセンス)の3Dロボットシミュレータ
Qtを利用した強力なGUI
複数の物理エンジンを切り替えられる(ODE含む)
カメラ、LRFなどのセンサシミュレーションが豊富
センサだけでなく、ロボットモデルも豊富(TurtleBot、PR2etc…)
ROSとの連携も充実 ←これ大事

動作力学をサポートした興味深い 3 次元ロボット・シミュレーターとして入手可能なものが、Gazebo です。
オープンソースのロボット・ツールキット

Gazebo は標準のロボット・センサー (慣性測定ユニットや GPS レシーバー、単眼カメラなど) をモデル化するだけではなく、現実の世界の剛体物理もロボット環境でモデル化することもできます。Gazebo はプラグイン・モデルをサポートしており、新しいロボット・センサー・モデルを環境の中に動的にロードすることができます。

Gazeboというのは以下の動画のようなロボットシミュレータで,ロボットの表示,物理演算,衝突判定などをやってくれるものです.このシミュレータ上で,自分が作ったロボットの制御ソフトとか,ナビゲーションソフトとかを試すことができます.

https://www.jsme.or.jp/msd/sig/cm/N004_RT_middleware.pdf

– シミュレータ:Gazeboベース
– ナビゲーション:Player等
– 座標変換・キャリブレーション
– プランニング:TREX
– マニピュレーション:OpenRAVE
– ビジョン:OpenCV
– 音声:ManyEars

ODE

ODE(Open Dynamics Engine、オープン・ダイナミクス・エンジン)とは、オープンソース方式で開発されている物理演算エンジンである。BSDライセンスとLGPLの両ライセンスが適用されている。

ODEは難しいことを考えず、とりあえずルールに従ってC言語でプログラミングすることで、簡単に物理シミュレーションを行うことができます。 物理シミュレーションを味わった後に、それに対応する物理学→数学→計算アルゴリズム→OpenGLとトップダウン型で学習することができるので、非常に効率的です。

一般的に三次元シミュレータを作る場合,方程式の導出,数値計算プログラムの作成,およびそのデバックのために,膨大な時間がかかってしまいます。しかしながら,このライブラリを用いることで複雑な方程式の算出を必要とせず簡単に,そして高速な三次元動力学物理シミュレータの作成を可能とします.

ODEは高速な情報処理能力・3次元描画機能がついていることもあり、ゲーム開発やロボット研究開発で多く利用されています。筆者も長年にわたる脚移動ロボットの研究開発で利用しています。

The Player Project: Playerは、ロボットおよびセンサーのためのネットワークインターフェースです。
The Player Project 日本語情報トップページ – OSDN

StageとGazeboは、Playerにフレンドリーな複数ロボットのシミュレータです。このソフトウェアは、POSIX準拠と、多くのUNIXライクOSで動作させることを目指しています。いくつかのパートはWindowsでも動作します。

Willow Garage is using software from the Player Project to develop the application programming stack for the PR2 robot.
Player | Willow Garage

Player/Stageプロジェクトは、ロボットとセンサーからなるシステムに関する研究をサポートするフリー・ソフトウエアを提供するプロジェクト。 プロジェクトはロボットコントローラサーバであるPlayer、2次元ロボットシミュレータであるStage、および3DロボットシミュレータであるGazeboから構成される。
Player/Stage – OpenRTM-aist

https://www.youtube.com/watch?v=m-UyentHOwM
https://www.youtube.com/watch?v=Sw33EbZHris
https://www.youtube.com/watch?v=y3BtDaFIGm8
https://www.youtube.com/watch?v=JMVGSxT79rk
https://www.youtube.com/watch?v=qCn8lkacJz0
https://www.youtube.com/watch?v=8OiH5nWHBb0
https://www.youtube.com/watch?v=Gwbk6Qf_TqY
https://matome.naver.jp/odai/2147355412198130301
2020年03月07日