ROSを使いやすく－Robotics System ToolboxによるMATLAB·SimulinkとROSの統合

摘要

ロボット·オペレーティング·システム（ROS）は研究機関から産業界まで作業用ロボットの構築に幅広く使用されている．ROSはロボットおよび自律システムを取り巻く状況の変化に応じて進化を遂げているが，トピック（アプリケーション固有のメッセージ）のパブリッシュやサブスクライズサービスの呼び出し，パラメータの共有に関する基本原理は変わっていない．近年まで，ROSアプリケーション開発の主要なプログラミング環境はC++およびPythonであり，一部にJavaが活用されていた．一方，MATLAB，Simulinkは制御システムやロボットの試作，シミュレーションで世界中の技術者や科学者に広く利用されているが，ROSとの統合は容易ではなかった．2015年3月，Robotics System Toolboxのリリースにより，MATLABをROSと完全に統合することが可能となり，ROSアプリケーションを開発するための有望な選択肢の一つとなった．Robotics System Toolboxは，ROS接続（図1），自動コード生成，自律走行およびマニピュレータ向けアルゴリズムという三つの主要機能を備えている．以下，MATLAB，SimulinkとRobotics System Tbolbox を使ったROSアプリケーション開発における手順と有用性について解説する．