ROS×Python勉強会：ウェイポイントナビゲーション(ActionLib：Python)

この記事はROS×Python勉強会用です。今回はActionLibを使いウェイポイントナビゲーションのプログラムを作りましょう。これを応用するだけで、つくばチャレンジに出場できますよ。

まずは、以下のROSチュートリアルを読みましょう。

ActionLib Tutorial

次のソースコードはこれのPython版です。

ソース

 
#!/usr/bin/env python                                                            
# -*- coding: utf-8 -*-                                                          

import rospy
import tf
import actionlib
from actionlib_msgs.msg import *
from geometry_msgs.msg import Pose, PoseWithCovarianceStamped, Point, Quaternion\
, Twist
from move_base_msgs.msg import MoveBaseAction, MoveBaseGoal
from math import pi

class WpNavi():
def __init__(self):  # コンストラクタ                                        
  # ノードの初期化                                                         
  rospy.init_node('wp_navi')

  # シャットダウン時の処理                                                 
  rospy.on_shutdown(self.shutdown)

  # アクションクライアントの生成                                           
  self.ac = actionlib.SimpleActionClient('move_base', MoveBaseAction)

  # アクションサーバーが起動するまで待つ。引数はタイムアウトの時間(秒）    
  while not self.ac.wait_for_server(rospy.Duration(5)):
    rospy.loginfo("Waiting for the move_base action server to come up")

  rospy.loginfo("The server comes up");

  # ゴールの生成                                                           
  self.goal = MoveBaseGoal()
  self.goal.target_pose.header.frame_id = 'map'         # 地図座標系       
  self.goal.target_pose.header.stamp = rospy.Time.now() # 現在時刻         

  way_point = [[-2.0, 3.0,-0.5 * pi], [ 3.0, 3.0, 0.0 * pi], [ 3.0,-4.5, 0.5 * pi],[ 0.0,-4.5, 1.0 * pi], [0.0, 0.0, 0.0 * pi], [999, 999, 999]]

  # メインループ。ウェイポイントを順番に通過                               
  i = 0
  while not rospy.is_shutdown():
    # ROSではロボットの進行方向がx座標、左方向がy座標、上方向がz座標     
    self.goal.target_pose.pose.position.x =  way_point[i][0]
    self.goal.target_pose.pose.position.y =  way_point[i][1]

    if way_point[i][0] == 999:
      break

    q = tf.transformations.quaternion_from_euler(0, 0, way_point[i][2])
    self.goal.target_pose.pose.orientation = Quaternion(q[0],q[1],q[2],q[3])
    rospy.loginfo("Sending goal: No" + str(i+1))

    # サーバーにgoalを送信                                               
    self.ac.send_goal(self.goal);

    # 結果が返ってくるまで30.0[s] 待つ。ここでブロックされる。           
    succeeded = self.ac.wait_for_result(rospy.Duration(30));
    # 結果を見て、成功ならSucceeded、失敗ならFailedと表示                
    state = self.ac.get_state();

    if succeeded:
      rospy.loginfo("Succeeded: No."+str(i+1)+"("+str(state)+")")
    else:
      rospy.loginfo("Failed: No."+str(i+1)+"("+str(state)+")")

    i = i + 1

def shutdown(self):
  rospy.loginfo("The robot was terminated")
  # ゴールをキャンセル                                                     
  self.ac.cancel_goal()

if __name__ == '__main__':
  try:
    WpNavi()
    rospy.spin()
  except rospy.ROSInterruptException:
    rospy.loginfo("WP navigation finished.")

演習

上のソースコードをエディタで以下の要領でファイルwp_navigation.pyに保存する。
- $ mkdir -p ~/catkin_ws/src/wp_navigation/scripts
- $ cd ~/catkin_ws/src/wp_navigation/scripts
- 次のコマンドでgeditを開き、上のソースコードをコピペして保存する。
  $ gedit ~/catkin_ws/src/wp_navigation/scripts/wp_navigation.py
wp_navigation.pyを次の要領で実行しよう。
- $ roslaunch turtlebot_gazebo turtlebot_world.launch
- $ roslaunch turtlebot_gazebo amcl_demo.launch map_file:=/opt/ros/indigo/share/turtlebot_gazebo/maps/playground.yaml
- $ roslaunch turtlebot_rviz_launchers view_navigation.launch
- $ rosrun wp_navigation wp_navigation.py

終わり