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DJI TelloでOMPLを用いた自律飛行ドローンのナビゲーション - 3. OMPL.appの入門

DJI Tello等ドローンの自律飛行を実現するには、3D環境でナビゲーション経路を計画としてOMPL(Open Motion Planning Library)を試してみます。

目次

  1. OMPLのインストール
  2. OMPLの基礎
  3. OMPL.appの入門 ← いまココ
  4. OMPLの使用
  5. DJI Telloの使用
    1. DJI Telloのフロントカメラのcamera_calibration
    2. Visual SLAM ORB_SLAM2 用のカメラキャリブレーションYamlファイルの作成
    3. DJI Telloのカメラ でVisual-SLAMのORB-SLAM2 を動かしてみた
  6. navigationスタックの使い方
    1. Turtlebot3 NavigationをGazebo Simulationで動かしてみた
    2. Turtlebot3 Navigationでmap_fileの代わりにSLAMを使用
    3. ARdroneのシミュレーターをGazeboで動かす
    4. AirSimのシミュレーターを動かす
    5. octomapのインストール
    6. 単眼カメラでORB_SLAM2から3D point clouodの生成
    7. point_cloud2から3D octomapの生成
  7. OMPLで3D 経路計画
    1. 状態空間環境のセットアップ

動作環境

  • Ubuntu 18.04
  • ROS Melodic
  • Tello EDU

OMPL.appの入門

OMPLとは

OMPL (Open Motion Planning Library)は、サンプリングベース経路計画のアルゴリズムのパッケージです。衝突検知と可視化の機能が含まれていないので、簡単に既存システムに導入できます。ROSとMoveIt!等のシステムに既に導入されています。

OMPL.appとは

OMPL.appは、OMPLライブラリのグラフィカルフロントエンドを提供します。
image.png

OMPL.appのインストール

  • PyQtのインストール(for GUI)
pip3 install PyQt5
  • PyOpenGLのインストール (for GUI)
pip3 install PyOpenGL PyOpenGL_accelerate
  • Py++のインストール (needed to generate Python bindings)
sudo apt-get install castxml
pip3 install -vU pygccxml pyplusplus
  • OMPL installation scriptをダウロード

install-ompl-ubuntu.sh

  • install OMPL.app with Python bindings
install-ompl-ubuntu.shを「ダウンロード」フォルダーから英語のみフォルダパスに移動
$ chmod u+x install-ompl-ubuntu.sh
$ ./install-ompl-ubuntu.sh --app

OMPL.appの起動

いずれかのコマンドでompl_appを起動

$ ompl_app
$ /usr/local/bin/ompl_app
$ python3 /usr/local/bin/ompl_app

OMPL.appの使用手順

  1. 環境とロボットのセットアップ
  2. プランナーの選択
  3. 環境のバウンド

環境とロボットのセットアップ

  • Robot type : Rigid body planning (3D) を選択

  • File→Open Environment→omplapp/resources/3D/Easy_env.dae を選択
    image.png

  • File→Open Robot→omplapp/resources/3D/Easy_robot.dae を選択
    L shaped robot inside the opening of the wall
    image.png

  • ロボットのStart pose (270, 50, -200)を設定

  • ロボットのGoal pose (270, 50, -400)を設定
    image.png

  • Sloveをクリックしてデフォルト経路計画を作成
    スタート位置からゴール位置までの経路を探索します。解決したパスをアニメションで表示します。
    ompl_app_easy_env_solve.gif

  • Showの「States」を選択してランダムサンプルStateを表示
    image.png

プランナーの選択

image.png

環境のバウンディング

バウンディングボックスは環境周りの白いフレームです。ロボットがデフォルトでバウンディングボックス中に移動します。
image.png

解決したパスの保存と再生

  • File→Save Pathでパスを保存

(txtファイルで保存、環境とロボットのデータが保存されない)
image.png

  • File→Open Pathで保存したパスを開く

Next: 4. OMPLの使用
prev: 2. OMPLの基礎

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