ROS 2のシミュレータでRaspicatを動かそう！

概要

実機のRaspicatを動かす前に
シミュレータで遊んで、ROS 2のSLAMやNavigationの感覚を身につけましょう。
（事故が少なくなります、作業効率が上がります）

Dockerを使って動かす

使用するパッケージ

CIT-Autonomous-Robot-Lab/raspicat-sim-docker

Dockerのインストール（終わってる人は飛ばしてください）

GPUありGPUなし

sudo apt install docker.io
sudo gpasswd -a $USER docker
sudo apt install nvidia-container-runtime
curl -s -L https://nvidia.github.io/nvidia-container-runtime/gpgkey |   sudo apt-key add -
distribution=$(. /etc/os-release;echo $ID$VERSION_ID)
curl -s -L https://nvidia.github.io/nvidia-container-runtime/$distribution/nvidia-container-runtime.list |   sudo tee /etc/apt/sources.list.d/nvidia-container-runtime.list
sudo apt update
sudo apt install nvidia-container-runtime
service docker restart
sudo reboot

sudo apt install docker.io
sudo gpasswd -a $USER docker
sudo reboot

Docker Imageの作成

自分のPCにNvidia製のGPUが搭載されている場合は
GPUありの方を実行してください。

GPUありGPUなし

git clone https://github.com/CIT-Autonomous-Robot-Lab/raspicat-sim-docker
cd raspicat-sim-docker/ros2-humble-gpu
docker build --build-arg USERNAME=$USER -t raspicat-sim:humble -f Dockerfile .

git clone https://github.com/CIT-Autonomous-Robot-Lab/raspicat-sim-docker
cd raspicat-sim-docker/ros2-humble
docker build --build-arg USERNAME=$USER -t raspicat-sim:humble -f Dockerfile .

GUIを使用するためにXサーバへのアクセス許可

xhost +local:docker

コンテナの立ち上げ

GPUありGPUなし

docker run --rm -it \
          -u $(id -u):$(id -g) \
          --gpus all \
          --privileged \
          --net=host \
          --ipc=host \
          --env="DISPLAY=$DISPLAY" \
          --mount type=bind,source=/dev,target=/dev \
          --mount type=bind,source=/home/$USER/.ssh,target=/home/$USER/.ssh \
          --mount type=bind,source=/home/$USER/.gitconfig,target=/home/$USER/.gitconfig \
          --mount type=bind,source=/usr/share/zoneinfo/Asia/Tokyo,target=/etc/localtime \
          --name raspicat-sim \
          raspicat-sim:humble

docker run --rm -it \
          -u $(id -u):$(id -g) \
          --privileged \
          --net=host \
          --ipc=host \
          --env="DISPLAY=$DISPLAY" \
          --mount type=bind,source=/dev,target=/dev \
          --mount type=bind,source=/home/$USER/.ssh,target=/home/$USER/.ssh \
          --mount type=bind,source=/home/$USER/.gitconfig,target=/home/$USER/.gitconfig \
          --mount type=bind,source=/usr/share/zoneinfo/Asia/Tokyo,target=/etc/localtime \
          --name raspicat-sim \
          raspicat-sim:humble

シミュレータでROS 2のナビゲーションを学ぶ

まずは単純にシミュレータのロボットをコントローラを使用して
動かしてみましょう！

速度指令値を与えることで、ロボットはその速度通りに動きます。

Raspicatをシミュレータで動かすだけ

キーボード操作ジョイスティックコントローラ操作

ros2 launch raspicat_gazebo raspicat_with_iscas_museum.launch.py
ros2 service call /motor_power std_srvs/SetBool '{data: true}'
ros2 launch raspicat_bringup teleop.launch.py teleop:=key

ros2 launch raspicat_gazebo raspicat_with_iscas_museum.launch.py
ros2 service call /motor_power std_srvs/SetBool '{data: true}'
ros2 launch raspicat_bringup teleop.launch.py teleop:=joy

ロボットが動かせるようになったら
マッピングを行います。

マッピングをして、環境地図を手に入れます。
ロボットが自律移動を行うために必要なデータです。

SLAM（slam-toolbox）

マッピングして、手に入れた地図を使用して
ロボットの自律移動をやってみましょう！

キーボード操作ジョイスティックコントローラ操作

ros2 launch raspicat_gazebo raspicat_with_iscas_museum.launch.py
ros2 service call /motor_power std_srvs/SetBool '{data: true}'
ros2 launch raspicat_bringup teleop.launch.py teleop:=key
ros2 launch raspicat_slam raspicat_slam_toolbox.launch.py
ros2 run nav2_map_server map_saver_cli -f ~/map # (1)

これは、マッピングが終了した時に実行して、地図を保存するためのコマンドです

ros2 launch raspicat_gazebo raspicat_with_iscas_museum.launch.py
ros2 service call /motor_power std_srvs/SetBool '{data: true}'
ros2 launch raspicat_bringup teleop.launch.py teleop:=joy
ros2 launch raspicat_slam raspicat_slam_toolbox.launch.py
ros2 run nav2_map_server map_saver_cli -f ~/map # (1)

これは、マッピングが終了した時に実行して、地図を保存するためのコマンドです

保存した地図を確認してみましょう！（きれいな地図ができたかな？）

eog $HOME/map.pgm

マッピングして、手に入れた地図を使用して
ロボットの自律移動をやってみましょう！

Navigation（Nav 2）

ros2 launch raspicat_gazebo raspicat_with_iscas_museum.launch.py
ros2 service call /motor_power std_srvs/SetBool '{data: true}'
ros2 launch raspicat_navigation raspicat_nav2.launch.py map:=$HOME/map.yaml

B3への課題

指定された経路通りにロボットを走行させましょう！
Gazeboを録画したものを、slackに貼り付けてください
ロボットの動かし方がわかったら、マッピングをしましょう！
保存した地図であるmap.pgmをslackに貼り付けてください
作成した地図を使用して、ロボットのナビゲーションを行いましょう！
1と同様に指定された経路通りにロボットを走行させましょう！
GazeboとRVizの両方を同時に録画したものをslackに貼り付けてください