ROS概要

ROS概要

ROSの歴史

Willow Garage
- 2007年設立のロボットベンチャー（米，Menlo Park）
- 2014年事業停止
- Scott Hassanが出資
  - googleの初期エンジンの作者の一人
- ビジネスモデル
  - ソフト：ROS（無償）＋ハード：PR2 を販売
  - PR2を10台無償で大学などに配布
  - スピンアウト創出を狙う→多くのスピンアウトが出た
    - Suitable Technilogy (Beam)
    - Savioke
    - Unbounded Robotics
    - fetch
    - hiDOF
    - Industrial Perception, Inc.
    - Open Source Robotics Foundation → Open Robotics

ROSの情報

ROSに関連する情報は以下の場所にまとまっています．

ROS Wiki: http://wiki.ros.org/ja
- 様々な情報がwiki上に集約されている
ROS Discourse: https://discourse.ros.org/
- 掲示板，メールでも読むことができる
Qiita: https://qiita.com/search?q=ROS
- 様々な人が解説，導入記録等をあげている．体系的ではないが，自分と同じトラブルの場合にはたいへん役に立つ．
Slack: ROS Community, ROS Japan UG などがあります．

その他，検索すると様々な情報がでてきます．特に，エラーが起こった場合は，まず エラーメッセージ をそのまま検索窓に入れて検索してみましょう．

DISTRO

DISTRO (=Distribution) とは配布パッケージのこと．

バージョンごとに名前がついている．(亀に関係がある)．

DISTRO nameは覚えておいた方がよい．

現行Distro

http://wiki.ros.org/Distributions カメにまつわるコードネームがついており，頭文字はアルファベット順になっている．

Kinetic (Kinetic-Kame)
- Ubuntu 16.04対応版
- 現行で一番古いが，まだユーザが多い
- 2021年4月まで
(Lunar Loggerhead)
- 2019年5月サポート終了
Melodic (Melodic Morenia (ビルマメダマガメ))
- Ubuntu 18.04対応版
- 次第にこちらに移りつつある
- 2023年5月まで
Noetic (Noetic Ninjemys (メイオラン科のカメ))
- 推奨版
- Ubuntu 20.04対応版
- 2025年3月まで

ROS用語

ノード
- モジュールプログラム，通常は実行可能な一つのプログラムとして，ソースおよびバイナリが提供される
パッケージ
- ノードや設定ファイル，コンパイル方法などをまとめたもの
ワークスペース
- パッケージを置く場所
- 通常 /opt/ros/share 以下と ~/catkin_ws(名前は自由だがドキュメントなどではこの名前が多用される) 以下
メッセージ
- ノード間でやりとりするデータ
トピック
- ノード間でやりとりするデータのラベル，同じトピック名を持つ出力と入力はデータがやり取りされる
マスター
- ノードの参照やトピックを保持するネームサービス
- システム全体で原則一つ→SPOF（Single Point of Failure）
- 他のノードより先に起動しなければならない
パラメータサーバ
- ノードのパラメータを保持するデータベース
- マスター内で動作，ノードからはXMLRPCでアクセス
rosout
- ノードに対してstdout, stderrのような役割を果たす

グラフリソース名

グラフリソース名
- ノード名，トピック名，メッセージタイプ名，サービス名などに付与するユニークな名前
- “/” から始まり，”/”で区切られて階層化される
- ////…
相対名
- デフォルトの名前空間が指定されている場合 <名前空間名>/<リソース名> で指定可能
- 先頭に”/” がつかないことで区別される
- 環境変数 ROS_NAMESPACE で指定したり，launchファイルで <node ns=“名前空間” />で指定することができる
プライベート名
- “~” から始まる名前，ノード内でプライベートな名前空間
アノニマス名
- 多数のノード名を自動でつけたい時などに使用
- ros::init()の引数にinit_options::AnonymousName を指定することで，自動的にノードtype名＋時刻で一意な名前を自動でつけてくれる

ROSビルドツール

ROSノードをビルドするツール．ROSは独自のビルド・パッケージツールを提供している．ROSの特徴の一つ．様々なソフトウェアを効率よく管理・ビルド・配布することができる．

ROS用

rosbuild
- 廃止された最初のROS用ビルドツール
catkin (ヤナギなどの尾状花序)
- 現行のROS用ビルドツール

ROS2以降

ament (ヤナギなどの尾状花序)
- 最初のROS2用ビルドツール
- 現在は表向きは次のcolconが利用されているが，内部的にはamentが使われている模様
colcon (collective construction)
- ROS2用ビルドツール
- メタビルドツール，内部的に用途ごとに適切なビルドツールを呼び出す
- https://colcon.readthedocs.io/en/released/

ROS起動ツール

ROSノード（群）を起動するツール．ROSは独自のビルド・パッケージツールを提供している．ROSの特徴の一つ．様々なソフトウェアを効率よく管理・ビルド・配布することができる．

rosrun
- ROSノード（1個）を起動するコマンド
roslaunch
- ROSノード群（複数）を起動するコマンド
- roslaunch

launch ファイル

launchファイル例

<launch>
  <arg name=“mode” default=“true”>
  <group if=“$(arg mode)”>
    <node name=“インスタンス1” pkg=“パッケージ名” type=“ノード名” output=“出力先”/>     
  </group>
  <node name=“インスタンス名2” pkg=“パッケージ名” type=“ノード名” output=“出力先”>
      <remap from=“改名前トピック名” to=“改名後トピック名"/> 
      <param name="content" value=“hogehoge"/>
  </node>
</launch>

XMLファイルとして記述
- タグで囲む
タグ：起動するノードを指定
- name: インスタンス名，同一ノード名でも別名をつけて複数起動させることができる
- pkg: パッケージ名
- type: ノード名
- output: 出力先，screen で標準出力に出力される，複数のノードの出力を標準出力に出力可能
タグ: トピック名を変更 from, toで改名前後のトピック名指定
タグ：roslaunch起動時にとる引数を宣言可能
- nameで引数名，defaultでデフォルト値を指定
タグ：グルーピング
- If文でargの引数をとることができる
- 上の例では，mode=falseを指定すると“インスタンス名1”のノードは起動しない
- Ex. roslaunch <パッケージ名> .launch mode:=false ← インスタンス名1を起動させない
タグ：パラメータ指定
- コード内であらかじめ定義されているパラメータを起動時に指定する
- Ex. contentという名前のパラメータ(string型) に “hogehoge” を代入

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