ROS2 Humble環境構築 #2 Turtlebot3編

はじめに

TurtleBot3のGazeboシミュレーション環境をROS2 Humbleで構築する手順を解説します。公式マニュアルに基づきつつ、コマンドの解説を加えて詳しく説明しています。
この記事を読めば、Ubuntu 22.04 LTS上でTurtleBot3をシミュレーション環境で動かせるようになると思います。

１．必要な環境

使用するソフトウェアとバージョン

• OS：Ubuntu 22.04 LTS
• ROS2のバージョン：Humble

2　パッケージのインストール

2.1 システムのアップデート

まずはパッケージをアップデートして最新にします。
apt updateでリポジトリ情報を最新化し、apt upgradeでインストール済みのパッケージを更新します。

$ sudo apt update
$ sudo apt upgrade

2.2 Gazeboシミュレータのインストール

以下のコマンドでROS2関連のシミュレーションパッケージをインストールします。gazebo-*はGazeboの主要パッケージ一式をインストールします。

$ sudo apt install ros-humble-gazebo-*

2.3 シミュレーション関連パッケージのインストール

以下のコマンドでROS2関連のパッケージをインストールします。

• cartographer: SLAM (地図作成) 用のパッケージ
• dynamixel-sdk: Dynamixelモーター制御用SDK
• turtlebot3-msgs: TurtleBot3専用メッセージ定義
• turtlebot3: TurtleBot3の主要ライブラリ

$ sudo apt install ros-humble-cartographer
$ sudo apt install ros-humble-cartographer-ros
$ sudo apt install ros-humble-dynamixel-sdk
$ sudo apt install ros-humble-turtlebot3-msgs
$ sudo apt install ros-humble-turtlebot3

2.4 ワークスペースの作成とシミューレーション用レポジトリのクローン

シミューレーション環境を構築するために、専用のワークスペースを作成します。

$ mkdir -p ~/turtlebot3_ws/src

TurtleBot3のシミュレーション用リポジトリをクローンします。--depth 1 は履歴の少ない軽量なクローンを作成するオプションなので無くても全く問題ないです。

$ git clone --depth 1 -b humble https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_simulations.git

クローン後、以下のコマンドでビルドを実行します。

• colcon build はROS2の標準ビルドツールです。
• --symlink-install によりシンボリックリンクを使用した軽量インストールが行われます。

$ cd ~/turtlebot3_ws && colcon build --symlink-install

### 2.4 Turtlebot3モデルの設定
シミューレーションで使用するTurtlebot3のモデルを指定します。`burger`は軽量なTurtleBot3モデルの一つです。他に`waffle`や`waffle_pi`も選択可能です。
```bash
$ export TURTLEBOT3_MODEL=burger
$ ros2 launch turtlebot3_gazebo empty_world.launch.py
$ export TURTLEBOT3_MODEL=waffle
$ ros2 launch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch.py

$ echo 'export ROS_DOMAIN_ID=30 #TURTLEBOT3' >> ~/.bashrc
$ source ~/.bashrc

3. Gazeboシミューレーションの起動

3.1 空の世界で起動

以下のコマンドでGazeboを起動し、空のシミュレーション環境を立ち上げます。empty_world.launch.py は空のシミュレーション空間を生成します。

$ export TURTLEBOT3_MODEL=waffle
$ ros2 launch turtlebot3_gazebo empty_world.launch.py

拡大するとwaffleを見ることができます

3.2 デフォルトのTurtlebot3環境で起動

以下のコマンドでTurtleBot3専用のワールドを起動します。turtlebot3_world.launch.py はTurtleBot3用に構築されたマップ上でシミュレーションを行います。
青い円はLidarが測定されているエリアを表しています。

$ export TURTLEBOT3_MODEL=waffle
$ ros2 launch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch.py

先ほどと同様に拡大するとロボットを見ることができます。

おわりに

Turtlebot3を無事起動できるようになったので、次はナビゲーションに取り組みたいと思います。

参考サイト