オープンソース
ロボットプラットフォームの紹介：アクチュエータ、ヒューマノイド、モバイルロボット、マニピュレータ、ハンドROSCon JP 2018

自己紹介
• ピョ ユンソク(Yoonseok Pyo)
• (現)ROBOTIS 研究員• (前)日本学術振興会(JSPS)特別研究員(2014-2015)• (前)韓國科學技術硏究院(KIST)研究員(2009-2010)• 九州大学 情報知能工学 博士• 韓国ロボット学会賞(IRC2005)、韓国情報通信部長賞(RUF2005、ROBOPIAD2005)、韓国大統領賞(IRC2008)、全日本第15回ROBO-ONE優勝賞(2009)など受賞多数• DYNAMIXEL ユーザー 13年• ROS ユーザー 8年• ROSコミュニティ活動、ROS関連の本及び記事著述• 歩行ロボット、サーボコントローラ、環境情報構造化の研究に従事• ROS関連のTurtleBot3、OpenManipulator、XEL Network開発に参加
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自己紹介（ROS本の著者）

詳説 ROSロボットプログラミング(2015.11.30)

ROSロボットプログラミングバイブル(2018.03.16)

3自己紹介（ROS勉強会やMeetup主催）

4自己紹介（ROSマニア）
ここです！

ROSCon2016
ROSCon2014

ROSCon2016

ROSCon2015

ROSCon2017

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ROBOTIS on ROSCon 2016

Introducing the TurtleBot3!

https://vimeo.com/187699447

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今日のトピックは...
• オープソースンロボットプラットフォームの紹介• ROS対応ロボット専用のアクチュエータ「Dynamixel」• オープンソースのヒューマノイドロボット「OP3」• 150cmフルサイズヒューマノイドロボット「THORMANG3」• モジュール化マニピュレータ「Manipulator-H」• オープンソースのマニピュレータ「OpenManipulator」• ロボットハンド「ROBOTIS HAND」• ROSの公式ロボットプラットフォーム「TurtleBot3」• ROS 組込みシステム「OpenCR」• 各ロボットによって、ROSを利用すると得られる利点• ROS2 対応の「TurtleBot3」と「XEL Network」
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ROSの歴史• 2018.05.23: Melodic Morenia リリース• 2017.12.08: ROS 2.0 リリース• 2017.05.23: Lunar Loggerhead リリース

亀が出た！

• 2016.05.23: Kinetic Kameリリース• 2015.05.23: Jade Turtleリリース•••

2018.12.xx - ROS 2 3rd release (Crystal Clemmys)2018.07.02 - ROS 2 2nd release (Bouncy Bolson)2017.12.08 - ROS 2 1st release (Ardent Apalone)•••2017.09.13 - ROS 2 Beta3 release (R2B3)
2017.07.05 - ROS 2 Beta2 release (R2B2)
2016.12.19 - ROS 2 Beta1 release (Asphalt)

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2016.10.04 - ROS 2 Alpha8 release (Hook.and.Loop)2016.07.14 - ROS 2 Alpha7 release (Glue Gun)
2016.06.02 - ROS 2 Alpha6 release (Fastener)
2016.04.06 - ROS 2 Alpha5 release (Epoxy)2016.02.17 - ROS 2 Alpha4 release (Duct tape)2015.12.18 - ROS 2 Alpha3 release (Cement)2015.11.03 - ROS 2 Alpha2 release (Baling wire)2015.08.31 - ROS 2 Alpha1 release (Anchor)• 2014.07.22: Indigo Iglooリリース• 2013.09.04: Hydro Medusaリリース• 2012.12.31: Groovy Galapagosリリース• 2012.04.23: Fuerteリリース• 2011.08.30: Electric Emysリリース• 2011.03.02: Diamondbackリリース• 2010.08.02: C Turtleリリース• 2010.03.02: Box Turtleリリース• 2010.01.22: ROS 1.0 開発• 2007.11.01: Willow Garageが「ROS」という名前で開発を開始• 2007.05.01: Switchyard、Morgan Quigley、Stanford AI LAB、スタンフォード大学• 2000: Player/Stage 、Brian Gerkey、Richard Vaughan、Andrew Howard、南カリフォルニア大学

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ROS対応ロボット9

ROS対応ロボット• オープンソースロボットプラットフォームへのニーズ• ソフトウェアだけではなく、ハードウェアもオープンソース化• OpenSource Software：ROSパッケージ、Firmware• OpenSource Hardware：機械設計ファイル、回路、BOM、ガーバーデータ• 様々なサンプルソースコード• 多様な目的に合したチュートリアル、マニュアル、本• アクチュエータ、ヒューマノイド、モバイルロボット、マニピュレータ、ハンド、組み込みボード• 直接購入可能な、ソースコードを修正可能な製品• 目的に合してロボットモデルを変更可能なモジュラー系
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ROBOTISは、ほとんどすべてのラインナップがROS対応
150以上のROSパッケージをオープンソースで公開(全ROS Kinetic Kame パッケージの７％!!!)

http://wiki.ros.org/ROBOTIS

RH-P12-RNROS対応ロボット専用のアクチュエータ「Dynamixel」• ロボット専用のアクチュエータ• Dynamixelは、デジタル通信で制御されるロボット専用のアクチュエータ• オールインワンモジュラーデザイン• OpenSource Hardware• Drawing Files• OpenSource Software• Dynamixel SDK (ROS対応)• Dynamixel Workbench (ROS対応)• ROS利用の利点：マルチプログラミング言語：様々なコントロール方法
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オープンソースのヒューマノイドロボット「OP3」• 開発社がROS対応のパッケージを提供する唯一のヒューマノイド• OpenSource Hardware• Drawing Files、Corver Skin

• OpenSource Software• ROBOTIS OP3 Packages (ROS対応)• ROS利用の利点：センシングパッケージや認識パッケージの提供

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オープンソースのヒューマノイドロボット「OP3」https://youtu.be/HqZa0LVjk2Y

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オープンソースのヒューマノイドロボット「OP3」15

150cmフルサイズヒューマノイドロボット「THORMANG3」• 開発社がROS対応のパッケージを提供する唯一のヒューマノイド• OpenSource Hardware• Drawing Files• OpenSource Software• THORMANG Packages (ROS対応)• ROS利用の利点：シミュレーターサポート（Gazebo）

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150cmフルサイズヒューマノイドロボット「THORMANG3」

https://youtu.be/clVBfVO_ik0

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モジュール化マニピュレータ「Manipulator-H」• モジュール化マニピュレータ• OpenSource Hardware• Drawing Files• OpenSource Software• ROBOTIS Manipulator-H Packages(ROS対応)• ROS利用の利点：マニピュレーションツールMoveIt!

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モジュール化マニピュレータ「Manipulator-H」

https://youtu.be/Gu9PLb7F_QU

19オープンソースのマニピュレータ「OpenManipulator」• オープンソースのマニピュレータ• OpenSource Hardware• Drawing Files• OpenSource Software• OpenManipulator Packages (ROS対応)• Software for Arduino and Processing• ROS利用の利点：マニピュレーションツールMoveIt!

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オープンソースのマニピュレータ「OpenManipulator」

https://youtu.be/DLOq8yNcCoE

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ロボットハンド「ROBOTIS HAND」• 適応型ロボットハンド• OpenSource Hardware• Drawing Files• OpenSource Software• RH-P12-RN Packages (ROS対応)• ROS利用の利点：GUIツール（ｒｑｔ）
RH-P12-RN

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ロボットハンド「ROBOTIS HAND」

https://youtu.be/w9jmHUOeoWI

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ROSの公式ロボットプラットフォーム「TurtleBot3」• ROSの公式ロボットプラットフォーム「TurtleBot3」• OpenSource Hardware• Drawing Files• OpenSource Software• TurtleBot3 ROS Packages (ROS1とROS2対応)• ROS利用の利点：色んなSLAM、ナビゲーションパッケージの提供

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ROSの公式ロボットプラットフォーム「TurtleBot3」

https://youtu.be/9OC3J53RUsk

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ROS 組込みシステム「OpenCR」• 回路、BOM、ガーバーデータ等のH/W情報とOpenCRのすべてのS/Wをオープンソースとして公開• OpenSource Hardware

CAN

LED

Dip Switch

GPIO

JTAG OLLO

Arduino• 回路、BOM、ガーバーデータ• OpenSource Software• OpenCR Firmware• Arduino対応• ROS対応、ROS2対応• ROS利用の利点：パソコンとの接続が簡単

DC3.3V OUT

UART1

DC5V OUTUART2
DC12V OUTSPIPower Switch

USB
User Button

Power OUT

Boot Button
DC Adapter In

Reset Button
RTC Battery

Battery In

TTL

IMU

RS485

ArduinoBuzzer26

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ROS2の利点• マルチプラットフォームのサポート(Windows、macOS、 Linux)• DDS（Data Distribution Service）の採用• RTPS（Real Time Publish Subscribe）プロトコルの採用• ROS クライアントライブラリ（ROS Client Library、RCL）• ament ビルドシステムとcolconツール• 1つのプロセスで複数のノードを実行• msgとsrv以外にもIDL採用• Pythonによるroslaunch• リアルタイム制御• 組込みシステムのサポート• ネームサービス
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ROS2とTurtleBot3• https://discourse.ros.org/t/tb3-introducing-ros2-tutorials/5959
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ROS2 対応の組み込みシステム XEL Network• microRTPSなどのXRCE（eXtremely Resource Constrained Environments）をサポートするRTPSを介してROS2（DDS）と通信！

• OpenSource Hardware• 回路、BOM、ガーバーデータ• OpenSource Software• XEL Network Firmware• ROS2対応, Arduino対応• 詳しい内容はWiki参考• xelnetwork.robotis.com

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ROS2 対応の組み込みシステム XEL Network

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ROS2 対応の組み込みシステム XEL Network

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ROS2 対応の組み込みシステム XEL Networkhttps://youtu.be/qITZ_mDqWgY

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まとめ34

参考資料1) 公開したロボットプラットフォーム• http://wiki.ros.org/robotis2) リポジトリ• https://github.com/ROBOTIS-GIT• http://wiki.ros.org/robotis#ROS_Packages_by_ROBOTIS
3) ビデオ• https://www.youtube.com/c/ROBOTISOpenSourceTeam
4) ROS公式ロボットプラットフォームTurtleBot3• https://www.turtlebot.com/• http://turtlebot3.robotis.com/
5) 公開したROS本• https://community.robotsource.org/t/download-the-ros-robot-programming-book-for-free/51/• ROSロボットプログラミングバイブル （オーム社、 http://amzn.asia/79RXhOi)

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おわり.
ロボティズ日本支社は、ROSCon JP 2018で展示を行っています。
お越し下さい。質問も大歓迎です！