Table of Contents ロボット関連の動向 ROS(Robot Operating System) の概要イーソルの取り組み 2

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まいかますはら
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1 OSAKA NDS Embedded Linux Cross Forum #3 ROS(Robot Operating System) の概要とイーソルの取り組みイーソル株式会社ソリューションエンジニアリング事業部第四技術部佃明彦

2 Table of Contents ロボット関連の動向 ROS(Robot Operating System) の概要イーソルの取り組み 2

3 自己紹介イーソル入社 16 年目ブルガリア研修 3 期生 (2000/8 2001/7) 主なエンジニア経験イーソル製 RTOS/Middleware 関連 JavaVMなど 3 rd Party 製品の移植現在のミッション関における受託ビジネスの拡 ROS 関連ビジネスのち上げロボット工学は素人 ( 勉強中 ) 間違いはご指摘ください 3

4 Table of Contents ロボット関連の動向 ROS(Robot Operating System) の概要イーソルの取り組み 4

5 注目されるロボット技術 2013 年 12 月 Google がロボット関連企業を買収東発ベンチャー SCHAFT が含まれていることが話題に 2015 年 2 月政府がロボット新戦略を発表ロボット社会を実現する為のアクションプランを設定 2015 年 6 月ソフトバンクがPepperを一般販売 2016 年 4 月製作所がEMIEW 3を発表 2016 年 6 月ソニーがロボット事業に再参入を発表 5

ロボット市場の通し 1/1 2014 年 8 月ボストンコンサルティングの記事 The Rise of Robotics https://www.

com/content/articles/business_unit_str ategy_innovation_rise_of_robotics/ 2025 年に

6 ロボット市場の通し 1/ 年 8 月ボストンコンサルティングの記事 The Rise of Robotics ategy_innovation_rise_of_robotics/ 2025 年に 670 億ドル (6.7 兆円 ) 規模 2010 年 4 月 NEDO の予測 2035 年に向けたロボット産業の将来市場予測 ( 国内生産量 ) 年に 5.3 兆円規模急激な右肩上がりの予測絶対値としてはきい? 小さい? 6

7 ロボット市場の通し 2/2 ここが大きく伸びるらしいサービス分野がきく伸びるという事は人間に取って代わるヒューマノイドロボットの時代が到来? 7

ヒューマノイドロボット技術の現状 2015 年 6 月 DARPA Robotics Challenge Finals

com/watch?v=q_yfvlplje0&feature=youtu.be https://www.youtube.

v=g0tayhjpofo 出場チーム (WPI-CMU) の振り返り自律性よりも操作性の向上を異常系を考慮すべし (

8 ヒューマノイドロボット技術の現状 2015 年 6 月 DARPA Robotics Challenge Finals 原発事故を想定した環境での競技会多くの失敗が研究者の間で共有された出場チーム (WPI-CMU) の振り返り自律性よりも操作性の向上を異常系を考慮すべし ( オペレータのミスバグ故障 ) AI や制御よりもセンサの追加と状態推定の強化をヒューマノイドの研究レベルは高いが工業製品としての完成度はまだまだ普及までの道のりは遠い 8

生活支援ロボット技術の現状 2014 年 2 月国際標準規格 ISO13482 が発経産省と NEDO のプロジェクト成果を元に ISO で規格化 http://www.nedo.go.jp/activities/ep_00270.

9 生活支援ロボット技術の現状 2014 年 2 月国際標準規格 ISO13482 が発経産省と NEDO のプロジェクト成果を元に ISO で規格化サイバーダインパナソニックダイフクホンダなど国内企業が相次いで認証取得ロボットとしての機能は単純だが用途が明確規格認証や臨床試験による導入プロセスもよく議論されており早い普及が込まれる 9

10 Table of Contents ロボット関連の動向 ROS(Robot Operating System) の概要イーソルの取り組み 10

11 ROS とは何か 1/3 OSS のロボット用ミドルウェア米国の Willow Garage 社が中心となって開発現在は非営利の OSRF(Open Source Robotics Foundation) が維持運営しているパッケージの部分は BSD ライセンスで提供されている Ubuntu が標準環境 apt-get で簡単に環境が構築できる 2014 年の Indigo からは LTS (Long Term Support) を導入し期の研究開発でも利用しやすい OSRF の 8 周年ビデオでの事例紹介 11

12 ROS とは何か 2/3 一般的な意味での Operating System ではない ROS = Plumbing + Tools + Capabilities + Ecosystem と言われている Plumbing ノード同士の通信機能 Tools シミュレーション経路計画可視化ロギング等の開発ツール Capabilities 豊富なロボティクス向けライブラリ Ecosystem ユーザコミュニティが支えるエコシステム 12

13 ROS とは何か 3/3 分散システム指向 Publish/Subscribe 型の通信が基本通信の型が合っていればネットワーク上のどこにあっても良いお互いの実装言語が違っても良い 1 ノード =1 プロセスが基本従ってハードウェアの構成に応じて並列化される詳説 ROS ロボットプログラミング Node A Node B Node A Node B Node A Node A Core0 Core0 Core1 Core0 Core0 シングルコアマルチコアマルチノード 13

14 ROS を活用したプロジェクトの例プロジェクト BMW GEN3 Autoware ROS-I ROS-TMS 概要 BMW が開発した自動運転システムと ROS を統合し遠隔駐や衝突回避機能を追加 Automated-Driving.pdf 名古屋学が中心となり ROS ベースの自律機能を実装 ZMP のロボットカーで公道実証実験産業用ロボットで ROS を利用可能にするプロジェクト ABB, Adept, Funac, Motoman, Universal Robot 等が対応九州学が ROS をベースにした Town Management System を構築しセンサ等の環境情報でロボットの知覚を高度化する研究に利用 14

組み込みシステムからた ROS の課題システム要件が大きい PC クラスのハードウェアに Ubuntu PC(x86) PC(x86) リアルタイム性は考慮外開発環境 ROS の標準構成実環境実際はノードにぶら下がるマイコンや FPGA でリアルタイム性を確保疎結合だが意外とノード構成に依存

15 組み込みシステムからた ROS の課題システム要件が大きい PC クラスのハードウェアに Ubuntu PC(x86) PC(x86) リアルタイム性は考慮外開発環境 ROS の標準構成実環境実際はノードにぶら下がるマイコンや FPGA でリアルタイム性を確保疎結合だが意外とノード構成に依存 Subscriber が増えるとトピックの配信先が増えて Publisher の負荷が上がる問題品質保証の問題ネット上の情報は多いが最新のリポジトリでは動作しなかったり研究過程で品質確保はあまり重要ではない? OSRF ROSCON2015 講演資料より抜粋 ROS2 on small embedded systems 15

16 Table of Contents ロボット関連の動向 ROS(Robot Operating System) の概要イーソルの取り組み 16

17 ET West デモ ET West2014 OpenRTM-aist x ROS ET West2016 ROS on MCU ET West2016 イーソルブース (B-16) で展示 MCU クラスのプロセッサで ROS をサポート 17

18 自動運転ソフトウェア Autoware ROS on emcos の開発イーソル製のメニーコアOS 上にROSを搭載 ROS 上に自動運転システムAutowareを搭載あいち ITSワールド 2015でデモ NEDO 事業で採択一般道自動運転システム用メニーコアOSの研究開発商用リアルタイムOS 上でROSをサポート Embedded Multicore Consortium2015 講演資料より抜粋 18

19 ROS 関連の受託開発載機器開発環境 CANドライバ対応 PointCloudの補正フィルタ処理 ROSツール (rviz rosbag) のカスタム産業用ロボット実験環境の構築 Windows PC と ROS のブリッジ機能 User Apps PC(x86) PC(x86) ヒューマノイドロボット技術に関する調査 ROS と OpenRTM のシミュレータ連携 ROS を開発に利用したい顧客をサービスでサポート 19

20 今後の取り組みまだ社内向けの説明もやってないので今は明確なプランを語れませんが商用製品へのロボット技術導入をプロダクトとサービスの両面で支援していきたいと考えています Prototype Product ROS Tools User Apps? PC(x86) PC(x86) 開発環境 & ROS Master ROS Node 独自機器 20

21 まとめロボット技術や市場に対する期待は高いが現実とのギャップもあるロボット技術を安心 / 安全に使えるものにするには品質確保に向けた地道な取り組みが必要 ROS は分散システムの構築に適した OSS のソフトウェアフレームワーク研究 / 試作では広く使われているが組み込み製品に搭載するには課題ありイーソルはロボット技術を安心して製品に導入できるようにサポートしていきたい研究室にある良い技術を世の中に出していくのは我々の仕事! 21

確率理論基礎がないと資料を読み解くのも辛い ROS の参考書詳説 ROS ロボットプログラミング

22 余談 : ロボットの開発をやってみて組み込みエンジニアも新しい言語を覚えよう C++11/14 Boost Python C 言語どっぷりのマイコン屋さんには少々難しい数学も頑張らないと線形代数確率理論基礎がないと資料を読み解くのも辛い ROS の参考書詳説 ROS ロボットプログラミング GitHub から無償で入手可能感謝 22

23 宣伝 :esol RTOS Linux ではありませんがイーソルの RTOS や開発環境もよろしくお願いします 23

24 Thank you. ET West2016 にご来場予定の方はぜひ弊社ブース (B-16) におち寄りください本プレゼンに関するお問い合わせ先 [email protected]

version 1.3 TIER IV ACADEMY 自動運転システム構築塾 Day2 ROS 演習 ROS 演習 3:ROS 2.0 の最新動向について

version 1.3 TIER IV ACADEMY 自動運転システム構築塾 Day2 ROS 演習 ROS 演習 3:ROS 2.0 の最新動向についてこの演習について ROS 演習 1:catkin ビルドシステム ROS 演習 2: ノードの作成とトピックの配信購読 ü ROS 演習 3:ROS2.0 の最新動向について ROS 演習 4:TF の作成 ROS 演習 5:RViz での表

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