ROS1を使ってみる　その１（Turtlesim、Node-RED）

2024年10月6日 2024年10月6日

管理人

はじめに

　今回はROSをちゃんと学びたいということで、Turtlesimで通信周りの確認をしてみました。

　これまでTurtlesimのカメをキーボードやGUIで操作したことはありますが、改めて試しています。また、Node-REDでデータを受信したことはありますが、送信はしたことが無かったので、ROSを利用できるノードで操作してみました。

▼以前WSL2のUbuntu 20.04にインストールした、ROS Noeticで試しています。

▼ROS NoeticのTurtlesimのページはこちら。

https://wiki.ros.org/turtlesim

▼以前の記事はこちら

Turtlesimを試してみる

　早速Turtlesimを実行します。複数のターミナルを開いて、それぞれ以下のコマンドを実行します。

▼まずはroscoreを実行します。

roscore

▼以下のコマンドでカメが表示されます。

rosrun turtlesim turtlesim_node

▼キーボードで操作するためのteleop keyはこちら

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

▼この状態で矢印キーを入力すると、操作できます。

　rostopic listでこの状態でのTopicを確認してみました。

▼/turtle1/cmd_vel、turtle1/color_sensor、turtle1/poseなどがあります。

　rostopic echo turtle1/poseで、turtle1/poseの値を見てみました。

▼x、y、theta、linear_velocity、angular_velocityの値が順次表示されました。

Node-REDで操作する

利用するノードについて

　ROS関係のノードでnode-red-contrib-rosとnode-red-contrib-flowake-ros-nodesがあったのですが、前者ではバグのような現象が見られました。

▼node-red-contrib-rosだと、ros-publishなどの一部のノードの設定を開こうとすると、エディタの操作ができなくなることがありました。

https://flows.nodered.org/node/node-red-contrib-ros

　今回は後者のnode-red-contrib-flowake-ros-nodesを利用しています。

▼こちらのノードです。

https://flows.nodered.org/node/node-red-contrib-flowake-ros-nodes

　インストールする際はご注意ください。以降ではrosノードと呼称します。

▼以下のようなノードが追加されます。

ノードの設定

　rosノードではROS Bridgeと通信することが前提となっています。まずはROS Bridgeを実行します。

▼ROS Bridgeのインストールについては、以前の記事をご覧ください。

▼コマンドはこちら

roslaunch rosbridge_server rosbridge_websocket.launch

▼実行すると、サーバーがws://0.0.0.0:9090で起動します。

　ros subノードの設定を見てみます。

　ROS ServerのUrlが最初はws://ipaddress:9090になっています。このipaddressの部分を変更する必要があります。

▼どのrosノードでもいいのですが、ROS Serverの欄にある鉛筆マークで編集します。

　ROSを起動しているPCとNode-REDを起動しているPCが同じであれば、localhostに変更すれば通信できます。異なるPCで実行している場合は、ROSを起動しているPCのIPアドレスを設定してください。

▼今回はlocalhostに変更しました。

データを受信する

　ros subノードを利用して、Subscribeします。

▼フローはこちら。

　rostopic listを実行したときに含まれていた、/turtle1/cmd_velのTopicを受信してみます。

▼ros subノードの中身はこちら。

▼受信はできていますが、"[object Object]"のMessageとして受信されています。

　jsonノードで一度変換してみました。

▼stringで値を取得できています。

　さらにjsonノードを入れることで、Object型として受信することができました。

▼それぞれのプロパティの値を受信したりするなら、この形式が一番扱いやすいです。

データを送信する

　ros pubノードを利用して、Publishします。

▼フローはこちら

　injectノードのmsg.payloadに先程受信したデータ形式で送信します。

▼msg.payloadでJSONを選択し、右側の三つの点を選択すると、JSON形式の編集画面が開きます。

▼linearのxが2だったのを、10に変更してみました。

　これでDeploy後、injectノードを実行するとカメを動かすことができました。

▼進みすぎて、ウィンドウに衝突していました。

▼linearとangularの値を設定すると、円を描いて動きました。

▼linearのyも設定すると、横向きに進みました。

ダッシュボードで操作してみる

　データ形式は分かったので、Node-REDのdashboardノードで操作してみました。

▼全体のフローはこちら。

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