台車を動かす

3.3. 台車を動かす#

ここではHSRの台車を操作して任意の位置に移動する方法を説明します。

3.3.1. RViz上におけるマップの解説#

以下のシミュレーション環境で、マップの説明をします。

../_images/world.png

HSRが上記のシミュレーション環境内をあらかじめ移動して計測したマップが、以下の画像です。

図の方眼が1辺1[m]で、「map」と表示されている位置が(0,0,0)です。

図の中の黒いフチは、壁などがありHSRが通れない領域です。

HSRはこれらの領域を自動的に避けて移動します。

../_images/world_map.png

3.3.2. 位置の取得#

以下を実行し、現在位置を取得してください。

In []: omni_base.pose

出力結果はHSRの現在位置によって変わり、絶対位置(mapからの位置)で表示されます。

3.3.3. 絶対位置に移動#

mapフレームを基準とした絶対位置への移動について説明します。

  1. 以下を実行し、HSRを移動させてください。

    In []: whole_body.move_to_go()
In []: omni_base.go_abs(1.0, -3.0, 0.0, 100.0)

    このコマンドは、xに1.0[m]、yに-3.0[m]、yaw軸の回転は0.0[rad]、100.0[s]でタイムアウトという条件で移動させるものです。

  2. 以下を実行し、初期位置に戻してください。

    In []: whole_body.move_to_go()
In []: omni_base.go_abs(0.0, 0.0, 0.0, 100.0)

3.3.4. 相対位置に移動#

HSRの現在位置を基準とした相対位置への移動を説明します。

  1. 以下を実行し、HSRを移動させてください。

    In []: whole_body.move_to_go()
In []: omni_base.go_rel(1.0, 0.0, 0.0, 100.0)

    このコマンドは、xに1.0[m]、yに0.0[m]、yaw軸の回転は0.0[rad]、100.0[s]でタイムアウトという条件で移動させるものです。

  2. 以下を実行し、初期位置に戻してください。

    In []: whole_body.move_to_go()
In []: omni_base.go_abs(0.0, 0.0, 0.0, 100.0)

3.3.5. tfを使った相対移動#

アームの時と同じように「tf」で与えられたフレームに追従させることができます。

  1. 新しいターミナルで環境変数を設定後、以下を実行し、「my_frame」を1つ作成してください。

    • ROS_DOMAIN_ID には、シミュレータ起動時に設定した値をセットしてください。

      $ export ROS_DOMAIN_ID=XXX
$ source /opt/ros/<ROS_DISTRO>/setup.bash

      $ ros2 run tf2_ros static_transform_publisher 2 0 0.5 3.14 -1.57 0 map my_frame

  2. 以下を実行し、初期位置に戻してください。

    In []: whole_body.move_to_go()
In []: omni_base.go_abs(0.0, 0.0, 0.0, 100.0)

  3. omni_base.go_pose を利用して、「my_frame」と「HSRの位置姿勢」が一致するように移動してください。

    In []: whole_body.move_to_go()
In []: omni_base.go_pose(geometry.pose(ei=3.14, ej=-1.57), 100.0, ref_frame_id='my_frame')

    このコマンドの引数は、１つ目に位置姿勢、２つ目にタイムアウト時間、３つ目に基準フレームを指定します。

    ../_images/go_pose_1.png

  4. 「my_frame」の0.5[m]手前なども以下のように指定することができます。

    ここで ei=3.14 、 ej=-1.57 になっているのは、目標フレームに対してHSRの姿勢のz軸を上向きにするためです。

    In []: whole_body.move_to_go()
In []: omni_base.go_pose(geometry.pose(z=-0.5, ei=3.14, ej=-1.57), 100.0, ref_frame_id='my_frame')
    ../_images/go_pose_2.png

3.3.6. 軌道追従#

リストで与えられた位置姿勢の順に追従させることができます。

以下を実行し、軌道追従をしてください。

In []: whole_body.move_to_go()
In []: omni_base.follow_trajectory([geometry.pose(x=1.0, y=0.0, ek=0.0), geometry.pose(x=1.0, y=1.0, ek=math.pi)], time_from_starts=[10, 30], ref_frame_id='base_footprint')

このコマンドの引数は、１つ目に位置姿勢のリスト、２つ目に移動時間、３つ目に基準フレームを指定します。

移動時間を与えない場合は、最適化された速度で移動します。 ここでは、開始から10[sec]で1つ目の位置姿勢に移動し、開始から30[sec]で2つ目の位置姿勢まで移動します。

../_images/follow_trajectory.png

3.3.7. 非同期移動#

移動の状況を確認したり、移動を途中で止めることができます。

非同期移動の関数の候補は、 omni_base.create と入力して「Tab」キーを押すことで確認できます。

ここでは、 omni_base.create_follow_trajectory_goal で移動させます。

In []: whole_body.move_to_go()
In []: goal = omni_base.create_follow_trajectory_goal([geometry.pose(x=1.0, y=0.0, ek=0.0), geometry.pose(x=1.0, y=1.0, ek=math.pi)])
In []: omni_base.execute(goal)

omni_base.create_follow_trajectory_goal でゴールを生成します。

このコマンドの引数には、位置姿勢のリストを指定します。

生成したゴールを omni_base.execute の引数に指定し、実行すると台車は移動を開始します。

  • 動作中か確認する

    In []: omni_base.is_moving()

  • 動作を中止する

    In []: omni_base.cancel_goal()

  • 動作が成功したか確認する

    In []: omni_base.is_succeeded()