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オープンソースとロボット

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2016年11月12日関西オープンフォーラム2016(KOF2016)@大阪

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オープンソースとロボット

  1. 1. オープンソースとロボット 千葉工業大学 上田 隆一 ※ 他意はありません。
  2. 2. 本日の内容 1. 自己紹介 – なんでここで喋っているのか? – ロボットのビデオを見せつつちょっと長めに 2. ROSが面白い 3. ロボットの学科とソフトウェア・オープンソース 2016年11月12日 KOF2016 2
  3. 3. シェル芸の人の自己紹介 • 上田隆一(38) – 2ヶ月に1回「シェル芸勉強会」という会を開いています • 10月の第25回で4周年 • 第11回は大阪でした • 大阪サテライトが開催されることも 2016年11月12日 KOF2016 3
  4. 4. シェル芸勉強会の問題の例 • 問題: 右のような サイン波を描いてください – CLIの端末に • 解答の例 – $ seq 1 20 | awk '{a=sin($1/3)*10+10;for(i=0;i<a;i++)printf "@ ";printf "* ";for(i=a;i<20;i++)printf "@ ";print ""}' | rs -t 22 | tr @ ' ' – この時の様子 2016年11月12日 KOF2016 4
  5. 5. 何に役立つのか • 初心者 – 端末やコマンドの使い方 • 中級〜上級者 – コマンドの組み合わせ – ニッチだけど役立つオプションやコマンドの発見 • 前ページのようなパズル問題をやると発見が多い • 役に立つとかあんまり関係なく謎の盛り上がり 2016年11月12日 KOF2016 5
  6. 6. ロボットの人のとしての自己紹介 • 上田隆一(38) – 「確率ロボティクスの人」 • 28歳くらいの時にProbabilistic ROBOTICSという教科書を翻訳 – 翻訳しただけなので研究者としては恥ずかしいが 日本語の「確率ロボティクス」という言葉を作成 • 用途: 自分で考えるロボット、自動車の自動運転 – 研究者としての戦闘能力は・・・ まあまあ • 本年度の仕事は英語の投稿論文2本、 展望1本、書籍1冊(予定) 2016年11月12日 KOF2016 6
  7. 7. 最近の仕事 • アールティ社のお手伝い – 唐揚げサーバロボット • 私はほぼノータッチ(会社と学生さん優秀) • 千葉工大未来ロボティクス学科林原研究室のお手伝い – つくばチャレンジ • 2km自動運転で完走 • 私のアルゴリズムが ちょっと乗っているけど ノータッチ(学生さん優秀) – 余談: このロボット、 GPSは付いてません 2016年11月12日 KOF2016 7
  8. 8. ちゃんとコミットしている最近の仕事 (ネズミ案件2件) • タミヤの工作キットの電子化 – 安価、入手容易、簡素に – 本質だけ • つまりシェル芸風 – CANVASさんとワークショップ • 本を執筆中 – 日経Linuxの連載を加筆 – Linux + ROS 2016年11月12日 KOF2016 8
  9. 9. 本題: ROSの話 • 先ほど出てきたロボットは、タミヤのネズミを 除いて全て「ROS」で動作 • ROSとはなんぞや? • 難しいの? • ロボットやらない人に関係あるの? 2016年11月12日 KOF2016 9
  10. 10. ROS: robot operating system • ロボットのソフトウェアコンポーネントを作って 動作させるためのフレームワーク/ミドルウェア – OSでは無い • 発祥: 2000年代後半、Willow Garage社 • BSDライセンス • Linux(Ubuntu)上での動作がデフォルト • サイト – 公式ページ: http://www.ros.org/ – マニュアル等: http://wiki.ros.org/ja 2016年11月12日 KOF2016 10
  11. 11. どんなものか • 本体: プロセス間通信をつかさどる – プロセス同士をpublish-subscribeモデルや サービスでつなぐ • XML-RPC等を利用 • 通信するデータに型 • 周辺 – ビルドシステム、パッケージ管理、テストツール、・・・ 2016年11月12日 KOF2016 11 と、書いてもわからんので動かしてみます
  12. 12. デモ: ROSの操作 • 手順メモ –ROSのインストールシェルスクリプト: https://github.com/ryuichiueda/ros_setup_scripts_Ubuntu16.04_server – 構造 • パッケージ – ノード、ノードの立ち上げ – 通信 • publish-subscribeモデル • サービス • actionlib • msg、srvファイル 2016年11月12日 KOF2016 12 Raspberry Pi Mouse(アールティ社) http://products.rt- net.jp/micromouse/raspberry-pi- mouse
  13. 13. さらに便利に使う • ROS化されているキラーコンテンツ – ナビゲーションメタパッケージ • 地図生成、位置推定、経路生成 – MoveIt! • 腕の動作計画 – 腕先の位置を入力→関節角を計算(逆運動学) • その他、様々なハード・ソフトがROS化 2016年11月12日 KOF2016 13 簡単に巨人の肩に乗れてしまう (研究者は大変)
  14. 14. ROSを用いたナビゲーション • もう一度、つくばチャレンジのビデオを – 右下に「ロボットの頭の中」 – パッケージ手を入れて自分たちの手法を 反映して利用・GitHubに公開 • 12月に北海道で学会発表(SI2016) • 使っているパッケージ – gmapping, amcl, dwa_local_planner, global_planner, ... 2016年11月12日 KOF2016 14
  15. 15. 学生にROSを使ってもらうハードル (巨人の肩に乗ってもらう仕事) • ロボティクスの学科の大変さ – 機械もやってLinuxもやって – 標準のCADのソフトがWindowsでしか動かない – 「私ハードの人だから」 • 基本、学生はドレイファスモデルの初心者〜中級者 「私には関係がない」 • ライセンス・著作権・オープンソースの理解は、まだ – 危なっかしい – お固い機械業界: オープンソース界隈のノリが意味不明 2016年11月12日 KOF2016 15
  16. 16. 担当講義「ロボットシステム学」 • 3年後期 – ラズパイを買ってもらって触ってもらう – マイコンからROSに至るまでを一通り理解 • 内容 – Raspberry Pi、Unix、Linux(プロセス、ファイルシステム) – デバイスドライバを書く – 著作権とライセンス – Git、GitHub、Travis CI (レポート提出: GitHub上、YouTube上) – ネットワーク – ROS 2016年11月12日 KOF2016 16 執筆中の書籍に 盛り込む予定
  17. 17. 講義での心がけ • 講義の際に使用する道具の歴史と成り立ちを説明 – なぜ、存在するのか? – 訴訟や喧嘩の話、ストールマンの話がウケる • 使ってみせる – 講義でシェル芸やライブコーディング 2016年11月12日 KOF2016 17
  18. 18. • ラズパイ触るときにGUI禁止 – マイコンの延長線上にあるものだと強調 – GUIだと講義資料がスクリーンショットだらけで薄くなる • 字だけで行うコミュニケーションの密度は高い – 仮想マシンやラズパイだと重たい・酔う(劣化Windows) • 心がけというより幸運 – 今年の1年からプログラミングの講義はLinuxベースに 2016年11月12日 KOF2016 18
  19. 19. 講義で足りないことは課外活動で • OSunCを千葉工大で – 2016年7月23日 – 就活という気持ち悪い場 以外で社会人との接点を • お話があれば乗っかります (主体的が無く申し訳ないのですが・・・) 2016年11月12日 KOF2016 19 図: 肖像権が面倒なので ビールの写真をお楽しみください
  20. 20. まとめ • ロボットとオープンソース – ROSによりオープンソースが容易に利用可能に – ロボット関係者にとっては可能というより 必須なので学生に触ってもらう仕掛けを試行錯誤中 • 最後にお願い: 「ロボットの内側にもっと興味を」 – ロボット界隈の話を楽しむにはそれなりに広範囲な知識が 必要なのでなかなか理解されない – ROSは良い入り口。触ってみていただければと 2016年11月12日 KOF2016 20

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