AIロボット入門2022：第4章3節 Turtlebot3をシミュレータで動かそう！

拙著「ROS2とPythonで作って学ぶAIロボット入門」（講談社）を授業で使用する場合の講義資料のたたき台です．教科書 [第４章ナビゲーション] の[4.3.3節シミュレータとリアルロボットを動かす方法 (p.109)]に相当します．今回は、シミュレータGAZEBOを使い、Turtlebot3を動かします。TurtleBot3 e-Manualを参考にしています．

1. 準　備（教科書用Dockerイメージを使う場合は作業不用）

これからの演習で必要になるパッケージを次のコマンドでインストールします。
- Gazeboのインストール
  - $ sudo apt install gazebo11 ros-foxy-gazebo-ros-pkgs
- Navigation2のインストール
  - $ sudo apt install ros-foxy-navigation2
  - $ sudo apt install ros-foxy-nav2-bringup
- Turtlebot3関連パッケージのインストール
  - $ source ~/.bashrc
  - $ sudo apt install ros-foxy-dynamixel-sdk
  - $ sudo apt install ros-foxy-turtlebot3-msgs
  - $ sudo apt install ros-foxy-turtlebot3
  - $ cd ~/colcon_ws/src
  - $ git clone -b foxy-devel https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_simulations.git
  - $ cd ~/colcon_ws
  - $ colcon build --symlink-install

2. 設　定

VSCodiumを使って~/.bashrcの最後(124行)に次の１行を追加して保存する。exportは環境変数を設定するコマンド。ここでは、TURTLEBOT3_MODELをburgerに設定している。なお、上の準備でインストールしたTurtlebot3パッケージには、ロボットがburger、waffle、waffle_piの３種類ある。ここでは、一番シンプルなburgerを選択する。burgerは私の研究室にも3台ある。

export TURTLEBOT3_MODEL=burger

設定を反映するためにsourceコマンドを実行する。
- $ source ~/.bashrc

3. Simulator GAZEBOを動かそう

次のコマンドでROS2のシミュレータGazeboを起動する。

$ ros2 launch turtlebot3_gazebo empty_world.launch.py

初回の起動はネットからモデルを取得するので、私の環境で5分程度かかった。しばらくすると次のようなウインドウが開く。図の青い円はLIDARが到達する範囲を示している。シミュレータの環境がempty_worldだけにロボット以外は何も存在しない環境である。格子が1辺1mなのでBurgerが搭載しているLIDARは3.5m届く。マウスでドラッグするとシミュレータの視点を変えることができる。下の画面が拡大してBurgerを表示したもの。実際のBurgerよりモデルが単純化されているのは残念。