| 科目名 | サービスロボット向け実験用台車開発ラボ |
|---|---|
| 科目名（英名） | Development of laboratory cart for service robots |
| 担当講師（氏名・所属） | 高井 博之（広島市立大学）、池田 徹志（広島市立大学） |
| 分類 | コース必修 |
| 授業形態 | 実習 北九大 広市大 メイン開講拠点は広島市立大学ですが、 １日目〜４日目は広島市立大学、北九州市立大学のどちらの大学でも受講が可能です。 ５日目〜６日目は広島市立大学での受講となりますので、ご注意ください。 |
| 時数 | 24コマ |
| 時間数（コマ数✕1.5） | 36時間 |
| 授業の概要 | （この科目は前期（4月〜9月期）に実施したものです。後期（10月〜3月期）は受講できません） 近年、少子高齢化対策の一環として、様々なサービスロボットの実用化が進められている。既成品にないサービスの実装を考えたとき、その実現方法の検討や効果の検証のために、ソフトウェア・ハードウェア共情報が公開された実験用移動ロボットは非常に有益である。Linuxに代表されるオープンソース・ソフトウェアは必要に応じて内容の改変が許されており、なかでもロボット・アプリケーション開発ミドルウェア：ROS （Robot Operating System）は画像認識や地図作成など高度な知能ロボット開発のためのライブラリが充実している。本実習では、全方位移動ロボットに、センサとROSをインストールした制御用コンピュータを載せ、サービスロボットを想定したロボット・アプリケーションを開発する。 |
| 到達目標 | ROSを搭載したサービスロボット向け移動台車開発のための基礎技術の修得 ・ROSを用いたインテリジェントなロボットの開発技術の修得 ・32bitマイコンを用いたインテリジェントなROSデバイスの開発技術の修得 ・奥行きカメラを用いた画像処理SLAM等センサ情報処理技術の修得 ・センサ情報処理に基づく移動ロボット制御技術の修得 |
| 難易度 | ★★★ |
| 分野別難易度（前提知識） | Linux：★★ 組込みシステム：★ センサネットワーク：★ Cプログラミング：★★ |
| 履修上の注意 （準備学習・前提知識） |
Linux（Ubuntu）並びにC、C++言語のプログラミングの基礎知識。 |
| 授業計画・内容 | 一日目（演習準備作業）～四日目（奥行カメラとSLAMのインストール）は自習も可能。 一日目（演習準備作業） １コマ：イントロダクション、Ubuntuインストール ２コマ：ROSインストール及び動作確認 ３コマ：STM32開発環境整備 ４コマ：STM32プログラミング 二日目（インテリジェントなROSノードの作成準備） １コマ：RTOSを用いたSTM32プログラミング ２コマ：９軸センサ・プログラミング ３コマ：ros_serial プログラミング ４コマ：９軸センサ・ノードの作成 三日目（組み込みLinuxボード(UpBoard)を用いた遠隔操縦の準備） １コマ：組み込みLinuxボード(UpBoard)へROSのインストール ２コマ：ros_serial のインストール ３コマ：メカナムロボットの運動学 ４コマ：STM32入出力遠隔制御実習 四日目（奥行カメラとSLAMのインストール） １コマ：RealSense SDK のインストール ２コマ：OpenCV のインストール ３コマ：orb-slam2のインストール ４コマ：orb-slam2 の動作確認 五日目（移動ロボットの遠隔操縦） １コマ：Joystic のインストール ２コマ：メカナムロボット制御実習１ ３コマ：メカナムロボット制御実習２ ４コマ：ROS による分散制御実習 六日目（ROSを用いた情報収集とデータ分析） １コマ：orb-slam2 を用いた地図作成１ ２コマ：orb-slam2 を用いた地図作成２ ３コマ：コストマップを用いた例（ROSを用いた移動ロボットのナビゲーション） ４コマ：まとめ（討論会） |
| 事前・事後学習の内容 | 事前準備としてノートPCへLinux(Ubuntu16.04)のインストール並びにROS（kinetic）、STM32開発環境（STM32CubeMX,SW4STM32）等のインストールを済ませておくことが望ましい。 |
| 成績評価の方法 | 実習（100％） |
| 教科書・参考書等 | ・「ROSではじめるロボットプログラミング」：小倉崇［著］工学社 ・「ROSロボットプログラミングバイブル」 ：表、倉爪、ジョン［共著］オーム社 ・「プログラミングROS」：Morgan Quigley、Brian Gerkey、William D Smart［著］O'REILLY |
| キーワード | オープンソースソフトウェア、Linux、ロボット、ROS |
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