複数PCの接続設定

複数PCの接続設定#

班員のPCを複数台使うことで各処理を分散しながらJedyを動かすこともできる． Jedyがネットワークに接続されている状態で，それ以外の演習PC(遠隔PC)から指令値を送りセンサの表示を見るような構成になる． 本章では，そのような構成のための複数PC間でのROSのネットワーク通信方法について説明する．

また，ロボットPCにsshして作業する際に，ロボットPCにsshしている複数のPCでプログラムを実行しているbashターミナルの画面を共有できた方が便利である． そのためにtmuxやscreen，byobuといった便利なコマンドが用意されている． byobuコマンドについては付録で紹介しているので，ぜひ活用してみてほしい．

複数のPCでROSの通信を行う際の時刻同期#

複数PCを使うROSのネットワークでは，PC間で時刻の同期を行うことが重要である． topicなどのデータにはタイムスタンプという時刻のデータが付加されて送受信されるため，時刻がずれていると正常に動作しない場合がある． 以下のコマンドで時刻合わせの設定を行う． この作業は必ず同一ネットワークに接続して行うこと．

$ sudo ntpdate ntp.nict.jp

「コマンドが見つかりません」となる場合は以下でntpdateをインストールする：

$ sudo apt install ntpdate

ワイヤレスネットワーク接続#

複数PC間での通信は，それぞれのPCを同一のネットワークに接続することで行う． ROSでの通信はTCP/IPを利用しているため，IPアドレスが解決できない場合は通信ができない． 例えば，以下のような操作を行うと通信できなくなる：

ネットワークが変わるときには必ずroscore/roslaunchを一度シャットダウンし，ROS_MASTER_URIなどの再設定・確認を行う必要がある．

ROS_MASTER_URI, ROS_IP, ROS_HOSTNAMEの設定#

ROSの通信を行うには，以下の環境変数を設定する必要がある：

  • ROS_MASTER_URI: どこをマスタにするかの設定

  • ROS_IP / ROS_HOSTNAME: マスタに対する自分のIPアドレスの設定

これらの環境変数は手動で設定してもよいが（例: export ROS_IP=10.0.0.1）， 本演習では，jsk_toolsパッケージで提供される便利なbash関数を利用する：

  • rossetlocal: ROS_MASTER_URIをlocalhostに設定する

  • rossetip: ROS_IPとROS_HOSTNAMEを現在のIPアドレスに設定する

  • rossetmaster: ROS_MASTER_URIを引数で指定されたアドレスに設定する（自分自身以外をマスタにする場合に利用）

ロボットPCの設定#

演習では，ロボットPC（JedyのUSBケーブルを接続するPC）をマスタとする． ロボットPCでは，自分がマスタになるように以下を実行する：

$ rossetlocal
$ rossetip

遠隔PCの設定#

遠隔PCでは，ロボットPCをマスタにする必要がある． まず，ロボットPCで以下のコマンドを実行して現在のIPアドレスを調べる：

$ ifconfig

もしくは

$ ip a

ロボットPCのIPアドレスが判明したら（例: 192.168.0.100），遠隔PCで以下を実行する：

$ rossetmaster 192.168.0.100
$ rossetip

環境変数の確認#

設定が正しく行われたか，以下のコマンドで確認できる：

$ echo $ROS_MASTER_URI
http://192.168.0.100:11311
$ echo $ROS_IP
192.168.0.101

重要な注意事項#

ROS_MASTER_URI，ROS_IPなどの環境変数は，ターミナルごとに設定する必要がある． つまり，新しいターミナルを開くごとに毎回実行しなければならない． また，ネットワークを切り替えた場合にも再度設定が必要である．

複数PC利用のメリットとデメリット#

ロボットPCと遠隔PCで起動するプログラムを分けることで，それぞれの計算機の処理負荷を分散できる． 一方で，PC間でネットワークを介した通信が必要となり，特に無線ネットワークを介する場合は，画像データなど大量のデータの通信は難しい．

実際に複数PCでロボットを動かす場合，計算負荷の分散というメリットと無線ネットワーク通信のデメリットのトレードオフを考えながら，どのノードをどのPCで起動すべきか判断する必要がある．

トラブルシューティング#

ネットワークの切り替え・複数PC利用時における注意点をまとめておく．

基本的な注意事項#

  • ROSで通信する複数のPCは同一のネットワークに接続する必要がある

  • wifiネットワーク切り替え時には必ずroscore/roslaunchを一度シャットダウンし，ROS_IPなどの再設定・確認を行う

    • IPアドレスや通信可能なネットワークが変わってしまうため

    • 最も簡単な方法は，古いネットワークのターミナルを閉じて新しいターミナルを起動すること

  • ファイアウォールが有効になっていると通信ができないことがある

    $ sudo ufw status

    で確認し，有効化されている場合は以下を実行してファイアウォールを無効化する：

    $ sudo ufw disable

    その後，PCを再起動する．

EusLispで実機に接続できない場合#

EusLispで*ri*作成時に「Kinematics Simulator」と書かれた黒背景のビューワ（irtviewer）が現れた場合，実機に接続できていない状態である． 以下を確認すること：

  • ネットワーク接続が正しいか確認

  • ROS_MASTER_URIとROS_IPの設定を確認

  • 実機側のlaunchファイル（jedy_bringup.launch.pyなど）が正常に起動しているか確認

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