【ROS Japan UG #63】広域ナビゲーション向けROS 2パッケージ hierarchical_map_server

ROS Japan UG #63：ROS LT大会 広域ナビゲーション向けROS 2パッケージ hierarchical_map_server 株式会社サイバーエージェント AI Lab Activity Understandingチーム 吉村 康弘

自己紹介 吉村 康弘 | Yasuhiro Yoshimura 株式会社サイバーエージェント AI Lab Activity Understandingチーム Research Engineer センシング、ロボティクスの研究に従事 OpenCVコントリビューター 2

TL;DR ● ● 広域ナビゲーション向けROS 2パッケージhierarchical_map_serverを開発 以下の特徴がある ○ 既存のnav2の枠組みのまま使える！ ○ 2種類のマップを階層的に用いることで効率的な広域ナビゲーションに対応 ■ 自己位置推定（2D）：ロボット周辺の高解像度マップを使う ■ 大局的な経路生成：全域の低解像度マップを使う 3

モチベーション ● 大阪にある商業施設で移動ロボット、対話ロボットの実証実験をやっている ○ AI Lab、15体のアバターロボットを1人で遠隔運用する施設案内の実証実験を実施 4

• https://www.cyberagent.co.jp/news/detail/id=32968

モチベーション ● 広域フィールドをナビゲーションするとき、必要なエリアの地図だけ読み込みたい ○ 使わないエリアのマップを常に保持し続けるのはメモリの無駄 ● イメージしやすくなりそうなざっくりとした例え ○ 日本の東京都xx区の特定エリアでナビゲーションさせたい ○ このケースだとわざわざ世界地図、日本地図（全体）は持ってなくていい ○ 特定エリアだけの地図があれば十分 ○ ※ただ、エリアをまたいだ移動がある場合は必要 5

tile_map_server_node：ロボット周辺のみ高解像度マップを参照 ● ● 自己位置推定、大局的な経路生成でロボット周辺の高解像度マップを使う このままだとウィンドウ外にゴールを置けないので不便 6

hierarchical_map_server：2種類のマップを階層的に用いる ● ● 自己位置推定：必要な領域だけの高解像度マップ 大局的な経路生成：全域地図（低解像度） 7

hierarchical_map_server：どのくらいの広さだと効果が出るかを試算 従来方式 （全域地図を保持） 今回実装した方式 8

ToDo（という名の積み残し） ● ● 実機を使った動作検証 3D点群地図への拡張 9

コントリビューションお待ちしております 10

余談 ● 広域フィールドでnav2を使ってナビゲーションを起動し、現在地から遠くにゴールを出したと きにRViz2が重くなる（10fps以下になる）問題があった 11

余談 ● コーディングエージェントに相談したところ、以下の回答が出た。 ボトルネックは RViz の /plan Path ディスプレイの「 Pose Style: Arrows」設定 遠いゴールほど遅くなる原因は、グローバルプランの全ポーズを矢印 (Arrow)として個別描 画していることです。ゴール距離に比例してオブジェクト数が増えるため、遠方ゴールで 顕著 に遅くなります。 ● 半信半疑ではあったがPose Styleをnoneにしてみると解消！ 12