1. はじめに

前回の記事[1]では自律施工技術開発基盤OPERAのリポジトリで公開されているサンプルファイルにて、ROS2 topicを投げて建機を動かしてみることに成功しました。そしてその記事の中で「次回はREADMEでも紹介されているunity用launchファイルから動かす方法を試してみたい」と述べましたので、それに取り組んでみたのが、この記事の内容になります。

なお、この記事のシミュレーション環境は前回の記事[1]で構築した内容となります。このことを前提に記事を記載していきます（つまり細かいことは省きます）。

2. 実行環境

CPU: CORE i7 7th Gen
メモリ: 32GB
GPU: GeForce RTX 2070
OS: Ubuntu22.04(WSL2ではなくPCに直接インストール)
ROS2: Humble

3. シミュレーション環境

シミュレーション環境は前回の記事[1]で構築した以下の環境をベースとします。

そして、前回作成したワークスペースの"/Opera_test"に、以下で公開されている"OPERA 対応油圧ショベル zx200 の土木研究所公開 ROS2 パッケージ群"のリポジトリをクローンして構築していきます。

👆のリポジトリのREADMEを参考に、以下のコマンドでクローンや関連パッケージのインストールやビルドをしました。

terminal

source /opt/ros/humble/setup.bash
cd ~/Opera_test/src
git clone https://github.com/pwri-opera/zx200_ros2.git
sudo apt update
sudo apt install python3-rosdep2 
rosdep update
rosdep install -i --from-path src --rosdistro humble -y 
colcon build
source ~/Opera_test/install/setup.bash

4. シミュレーション結果

まずUnityでAsset/Scenes/SampleScene.unityを開きます。
そして、ROS-TCP-Connectorの設定について、"Robotics" > "ROS Setting"の順でクリックして出てきた画面の"Protocol"のところを"ROS1"->"ROS2"に変更します。そのほかの設定はそのままとしました。

そしてUnityの再生ボタンをクリックしてシミュレーションを開始します。

次にターミナルを開き以下のコマンドを入力し、ROS2とUnityの連携を開始します。
なお、以下のコマンドで出てくる"/Opera_test"は私が設定したワークスペースの名前なので、環境によって変える必要があります。

terminal(1)

source ~/Opera_test/install/setup.bash
ros2 launch ros_tcp_endpoint endpoint.py

次に以下のlaunchファイルを実行し、rviz2を起動します。

terminal(2)

source ~/Opera_test/install/setup.bash
roslaunch zx120_unity zx120_standby.launch

このlaunchファイルを実行したときのrviz2の画面は以下です。

ちなみにこの状態で以下のコマンドでROS2 topicのメッセージを送信しても、zx120_standby.launchファイルによって別のROS2 topicメッセージが投げられていて「メッセージが上書きされる」ような状態なので、油圧ショベルのアームは動きません。

terminal(3)

source ~/Opera_test/install/setup.bash
ros2 topic pub /zx120/arm/cmd std_msgs/Float64 "data: 0.2"

そのため、以下の動画のようにrviz2上で角度を指定して"Execute"ボタンを押すことで油圧ショベルのアームを動かすことができます。ただ、動かし方が私もまだよくわかっておりませんので、現時点ではまずとりあえず動かしてみたという段階です。

5. まとめ

今回は国立研究開発法人の土木研究所技術推進本部先端技術チームがgithubで公開している自律施工技術開発基盤OPERAのサンプルファイル内の建機をROS2 launchファイルから動かすことに成功しました。

今後はクローラダンプや他の建機も動かせるかや、土砂の粒子シミュレーションについても試していきたいと考えています。

参考記事やサイト

[1]自律施工技術開発基盤OPERAを試してみる（ROS2 topicから動かしてみる編）