zx120_ros2

OPERA対応油圧ショベルzx120の土木研究所公開ROS2パッケージ群

概説

• 国立研究開発法人土木研究所が公開するOPERA（Open Platform for Eathwork with Robotics Autonomy）対応の油圧ショベルであるZX120用のROS2パッケージ群である
• 本パッケージに含まれる各launchファイルを起動することで、実機やシミュレータを動作させるのに必要なROSノード群が立ち上がる
• 動作確認済のROS Version : ROS Humble Hawksbil + Ubuntu 22.04 LTS

ビルド方法

• ワークスペースの作成（既にwsを作成済の場合は不要．以下、新規作成するワークスペースの名称を"ros2_ws"と仮定して表記）

  $ cd ~/
  $ mkdir --parents ros2_ws/src
  $ cd ros2_ws
  $ colcon build 

• ~/ros2_ws/以下にbuild, install, log, srcディレクトリが作成される

• 依存パッケージ群をインストールした上でパッケージのビルドと自分のワークスペースをインストール環境上にOverlayする
  vcstoolに関する参考サイト

  $ cd ~/ros2_ws/src
  $ git clone https://github.com/pwri-opera/zx120_ros2.git
  $ sudo apt update
  $ sudo apt install python3-rosdep2 
  $ rosdep update
  $ rosdep install -i --from-path src --rosdistro humble -y 
  $ colcon build --symlink-install 
  $ . install/setup.bash

含有するサブパッケージ

zx120_bringup:

• zx120の実機を動作させる際に必要なノード群を一括起動するためのlaunch用のサブパッケージ

zx120_control_hardware:

• ros_controlの枠組みに倣い、作業機（=swing_joint, boom_joint, arm_joint, bucket_joint, bucket_end_joint）の部分をjoint_state_controller(type: joint_state_controller/JointStateController), upper_arm_contoller(position_controllers/JointTrajectoryController)という名称で実装したサブパッケージ

zx120_description:

• zx120用のロボットモデルファイル(dae, xacro含む)群

zx120_unity:

• zx120をunityシミュレータ(OperaSim-AGX, OperaSim-PhysX)上で動作させるのに必要なノード群を一括起動するためのlaunch用のサブパッケージ

zx120_moveit_config:

• zx120の作業機（=swing, boom, arm, bucketの4軸）のモーション制御のためのライブラリ
• MoveIt2に準拠しMoveIt Setup Assistantを用いて作成

zx120_unity:

• OPERAのUnityシミュレータ(OperaSim-AGX, OperaSim-PhysX)と連携するために必要なノード群を一括起動するためのlaunch用のサブパッケージ

各ROSノード群の起動方法

• 実機動作に必要なROS2ノード群の起動方法
  注）実機特有の非公開パッケージが含まれるため、実機以外の環境ではlaunchに失敗します

  $ ros2 launch zx120_bringup zx120_vehicle.launch.py

• Unityシミュレータとの連携に必要なROS2ノード群の起動方法

  $ ros2 launch zx120_unity zx120_standby.launch.py

ハードウェアシステム

zx120のハードウェアのシステム構成を以下のブロック図へ示します

ソフトウェアシステム

roslaunch zx120_unity zx120_standy.launch.py実行時のノード/トピックパイプライン（rqt_graph）

roslaunch zx120_bringup zx120_vehicle.launch.py実行時のノード/トピックパイプライン（rqt_graph）

注）zx120実機上でのみ実行可能です