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ROS2アプリケーションを作る
Getting Startedで機体情報と点群を受信できたら、自分のROS2ノードをPyLoNのTopicへ接続します。センサー処理にはROS2の標準メッセージ、機体・パーツ制御にはpylon_interfacesを使います。
1. 利用する入出力を選ぶ
Topic一覧から必要なデータを選び、パーツ別APIでメッセージ型、QoS、座標系、更新周期を確認します。
| 作りたい機能 | 主な入力 | 出力・接続先 |
|---|---|---|
| 点群処理・地図作成 | LiDARのLaserScan / PointCloud2、TF | 自分の推定・地図Topic |
| 画像処理 | カメラのImage / CameraInfo | 自分の検出結果Topic |
| 姿勢推定 | IMU、スタートラッカー | 自分の推定姿勢Topic |
| 機体の誘導・姿勢制御 | 機体のPose / Twist、lifecycle | ControlSetpointまたはlease付きBodyWrenchCommand |
| 車輪や関節の制御 | WheelState / MotorState | lease付きWheelCommand / MotorCommand |
bridgeと同じROS2 Jazzy環境を使い、ノードを起動するターミナルで環境を読み込みます。
bash
source /opt/ros/jazzy/setup.bash
source ~/ros2_ws/install/setup.bash2. センサーTopicを購読する
KSPでセンサーを載せた機体をFlightへ出し、実際のTopic名を確認します。以下のfront_lidarは、VAB/SPHで設定したSensor IDへ置き換えてください。
bash
ros2 topic list
ros2 topic info --verbose /ksp_vessel/lidar_3d/front_lidar/points
ros2 topic echo --once /ksp_vessel/lidar_3d/front_lidar/points
ros2 interface show sensor_msgs/msg/PointCloud2自分のノードでは、確認した型とpublisherに対応するQoSでsubscriptionを作ります。センサーTopicは最初のデータ受信時に作られ、Flight終了や受信タイムアウトで消えるため、ノード側でもデータの最終受信時刻を管理してください。
位置や方向を別の座標系へ変換するときは、メッセージのheader.frame_idとheader.stampを使ってTFを参照します。機体モデルとTFで、センサーフレームと機体の接続条件を確認できます。
3. 機体・パーツを制御する
機体の目標姿勢や位置を与える場合は、lease更新とsequence採番を行うpylon_vehicle_controlを利用できます。
bash
ros2 run pylon_vehicle_control setpoint_controller --ros-args \
-p controller_id:=my_controller \
-p setpoint_topic:=/my_controller/setpoint自分の誘導ノードから/my_controller/setpointへpylon_interfaces/msg/ControlSetpointをpublishします。フィールドとmode定数は次で確認できます。既定の制御器はGround TruthのPose / Twistを参照します。
bash
ros2 interface show pylon_interfaces/msg/ControlSetpoint力・トルクや個別パーツを直接指令するノードは、機体制御APIに従って制御権を取得します。
- lifecycleから操作機体の
vessel_idを取得します。 - leaseを取得し、authority stateで所有権の確定を確認します。
- 指令へ
vessel_id、controller_id、lease_idを設定し、同じlease内の全指令を通じてsequenceを増やします。 - timeoutより短い周期で指令を送り、leaseも更新します。終了時にはleaseを解放します。
各パーツのstateとWrench feedbackで実現量を確認してください。機体切替、制御権喪失、入力欠測時には目標を破棄し、新しい状態に基づいて制御を開始します。共通制御器の再開には、新たなMODE_IDLEと後続のsetpointが必要です。
4. サンプルを参照する
デモ一覧から、機体準備と起動手順を確認できます。
- 軌道上のデブリ周回・撮影：相対運動の推定、RCS制御、画像保存
- 2D LiDARとSLAM：地図作成・保存・Nav2走行
- 月面Nav2：点群・IMU・車輪を使う自律走行
通信先やTopic名を変える場合はBridge起動オプション、接続できない場合はトラブルシュートを参照してください。