Robotics

ROS による開発で必要となる 3D モデルは STL や COLLADA データとして作成できます。FreeCAD と Blender を用いて直方体のデータを作成してみます。いずれの場合も、ROS 等で扱うために単位はメートルで出力します。 FreeCAD による直方体 STL の作成 STL はフェイスに三角形を利用した 3D モデルを表現するためのファイルフォーマットの一つです。多くのソフ...

ロボットシミュレータ Gazebo を ROS開発で利用するための簡単な手順を記載します。ここでは Debian9 を利用します。個別にインストールすることもできますが、ROS を ros-melodic-desktop-full でインストールすれば gazebo もインストールされます。 [URDF モデルの作成](http://wiki.ro

ロボットを制御する際に複数の座標系を扱う必要があります。これら複数の座標系間の変換等を行うためのライブラリに tf2 (transform2) があります。C++ と Python がサポートされていますが、ここでは Python を用いて簡単な使い方を把握します。 tf2 チュートリアルと同様に動作検証のためのパッケージを用意します。ROS ノードのスクリプトを格納

ロボットシステム開発のためのフレームワーク Robot Operating System (ROS) の環境構築および簡単な使い方について記載します。ここでは Debian9 を利用することにします。ROS は現行バージョン1 の Melodic Morenia ディストリビューションを扱います。 ROS 対応のロボット [TurtleBot3](http://emanual.robotis.co...

Python で数学的なことを試すときに利用される Matplotlib/SciPy/pandas/NumPy についてサンプルコードを記載します。 Matplotlib SciPy pandas [NumPy](https://www.numpy

ロボットアームのマニピュレータの位置姿勢が与えられたときに、ジョイントの関節値を求める逆運動学について、3自由度の場合を対象として解析解と数値解を用いる場合を記載します。 解析解 3 自由度の場合は解析的に逆運動学を解くことができます。以下は 4 つ存在する解析解のうちの一つを利用しています。詳細はこちらの書籍をご覧ください。[『簡単!実践!ロボットシミュレーション - Open Dynamics...

ロボットアームは複数のリンクがジョイントで結合されており、先端にマニピュレータが存在します。Open Dynamics Engine (ODE) を用いたシミュレーションを行い、ジョイントの関節値とマニピュレータの位置姿勢の関係を把握します。 順運動学によるマニピュレータの位置姿勢の計算 回転行列と回転ベクトルの変換のために以下のパッケージを利用しています。

Open Dynamics Engine (ODE) を用いて、全方向移動ロボットの位置制御を PID 制御で行う場合のサンプルを記載します。差分駆動型ロボットと比較して、全方向移動ロボットは任意の方向に移動できるため位置制御が容易です。 モータの角速度を操作することでロボットの位置を制御 目標値 xdx_dxd​ と現在時刻における測定値 x(t)x(t)x(t) の残差 e(t)e(t)e(t...

ロボットアプリケーションを開発する際に、ロボットの自己位置を推定する必要がある場合を考えます。ここでは Open Dynamics Engine を Python から利用した場合について、自己位置推定のサンプルを記載します。自己位置推定と環境の地図作成を同時に行う場合を SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) とよびます。 検証に用いる車輪型ロボ...

Open Dynamics Engine (ODE) について、ボディ操作に関する API のサンプルコードを記載します。 位置姿勢の設定 位置 odepy.dBodySetPosition(body, 0.0, 0.0, 0.0) 姿勢 (回転行列) R = odepy.dMatrix3() odepy.dRSetIdentity(R) odepy.dBodySetRotation(body, ...