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enPiT everi 社会人向け「人工知能・ロボット・IoT」に関する短期講義・演習プログラム

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オープンソース・ソフトウェアを用いたサービスロボット向け実験用台車の開発(製造業ラボ)

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科目名 オープンソース・ソフトウェアを用いたサービスロボット向け実験用台車の開発(製造業ラボ)
科目名(英名) Development practice of a trial trolley for servant robots using open source software(Manufacturing Labo)
担当講師(氏名・所属) 高井 博之(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 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
0)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
1)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
2)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
3)センサ情報処理に基づく移動ロボット制御技術の修得
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
 4コマ:まとめ
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 1)「ROSではじめるロボットプログラミング」(小倉崇著)工学社
2)「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
3)「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