Exporting colored COLLADA for use in Gazebo

by NigoroJr 0 Comments

Objective

Read in an STL file into Blender, add color to it and export it as a DAE file (COLLADA), then feed that into Gazebo.

Problem

The color is not displayed correctly. It becomes darker (or brighter, depending on the emission) than the expected color. Expected color (part of the robot):

However, what I get when loading this onto Gazebo is:

The red in the figure above is lighter than the expected red (ignore the stripes; that’s normal for Gazebo). In this article it is assumed that you already have your model in Blender, colored and ready for export. I will not go through how to set up the environment or write the URDF for your robot.

TL;DR

You can’t automatically export the desired color with COLLADA. You need to manually edit the DAE file exported from Blender and set the emission to proper values. Most of the times it’s enough to set it to the same value as the dispertion value.

Environment

  • Ubuntu 18.04
  • Gazebo 9.5.0
  • Blender 2.79

Details

Firstly, whatever you render using Cycles Render is not refleceted to the exported COLLADA file. Whatever you see when you export it using Blender Render is apparently what you get in the COLLADA file. Except, you don’t. When you use a color other than grayscale, you end up getting a color either lighter or darker than what you expect.

The problem arises from the fact that Blender’s COLLADA exported doesn’t handle colored emissions (actually, it seems like a limitation in Blender Render since there’s only one value to be specified for the emission). Emission is the color that the object itself emits. In other words, it’s the color of the object when seen in pitch black. It takes a value between 0 and 1, where 0 is no light emitted (black) and white at 1.

When you specify a value (say 0.4) for emission in Blender, it exports the COLLADA file as follows:

    <effect id="Red-effect">
      <profile_COMMON>
        <technique sid="common">
          <phong>
            <emission>
              <color sid="emission">0.4 0.4 0.4 1</color>
            </emission>
            <ambient>
              <color sid="ambient">0 0 0 1</color>
            </ambient>
            <diffuse>
              <color sid="diffuse">0.6194061 0.024045 0.02145169 1</color>
            </diffuse>
            <specular>
              <color sid="specular">0.5 0.5 0.5 1</color>
            </specular>
            <shininess>
              <float sid="shininess">40</float>
            </shininess>
            <index_of_refraction>
              <float sid="index_of_refraction">1</float>
            </index_of_refraction>
          </phong>
        </technique>
      </profile_COMMON>
    </effect>

Notice that the emission is all 0.4, which is gray. We want this to be red-ish, so we just replace that part manually with:

            <emission>
              <color sid="emission">0.6194061 0.024045 0.02145169 1</color>
            </emission>

Sadly, there is no way to do this automatically at the moment. This means that if you want to update some of the meshes in Blender and export that to COLLADA, the manual change you just made will be overwritten.

Python ROSパッケージ用にunittestを書いてTravisを通そうとしたら大ゴケした話

by NigoroJr 0 Comments

TL;DR

Python用のROSパッケージで単体テストを書き,industrial_ci.travis.yml を使ってTravisを通すには .travis.yml の変数に CATKIN_CONFIG="--no-install を追加しないといけない.

うまくいったときの様子(rostestnosetests).

キーワード

  • Python
  • rostest
  • Travis CI, industrial_ci
  • unittest
  • nosetests
  • Ubuntu 16.04, ROS Kinetic
  • Ubuntu 18.04, ROS Melodic

bagmetti という,bagファイルのメッセージをフィルタしたり中身を変更したりする便利なパッケージを以前作りました.これに単体テストを書きたい.ついでに,ローカル環境はROS MelodicなのでKineticでもビルドできることが確認できるといいなーと思い,Travisを使います(とはいってもPythonなのでコンパイルは不要だし,外部ライブラリに依存していないので問題ないはずなんですが).

rostestを使った単体テストの実装

ROSは,Pythonの単体テストに関するドキュメントが非常に残念であることに気がつきました.公式のWikiが5年以上前の情報だったり,そもそもstackoverflowとかであまりヒットしない.

とはいうものの,Pythonのunittestのドキュメントは充実しています.rostestを使うのが良さそうだったので,テストケースを軽快に書いていきます.ローカル環境で rostest を実行してpassしたので,これでCIに投げて一段落!と思いきや……

テストが通らない!

industrial_ci というROSのためのCIテンプレートがあったので,それをベースに .travis.yml を書いていきます.で,早速pushしてみたところ,見事にエラーが!

まぁCIでいきなりうまくいくことはないかと思いつつ,修正を加えるのですが,なかなか通らない.どうもテストコードで import している自前のモジュールが見つかっていないらしい.

======================================================================
ERROR: Failure: ImportError (No module named bagmetti.rules.rename)
----------------------------------------------------------------------
Traceback (most recent call last):
  File "/usr/lib/python2.7/dist-packages/nose/loader.py", line 418, in loadTestsFromName
    addr.filename, addr.module)
  File "/usr/lib/python2.7/dist-packages/nose/importer.py", line 47, in importFromPath
    return self.importFromDir(dir_path, fqname)
  File "/usr/lib/python2.7/dist-packages/nose/importer.py", line 94, in importFromDir
    mod = load_module(part_fqname, fh, filename, desc)
  File "/home/naoki/ros/workspaces/melodic/tmp/src/bagmetti/test/test_rename.py", line 8, in <module>
    from bagmetti.rules.rename import RenameRule
ImportError: No module named bagmetti.rules.rename

たしかにローカル環境でも,一旦 builddevel を消してから catkin run_tests を実行すると,これが起こる.

どうもこの問題は既知らしく,wikiで触れられていました.

One example is a rostest being run as part of the tests. If the test itself depends on Python code which is e.g. being generated the path containing the generated code is not necessarily on the PYTHONPATH. catkin_make does not provide a mechanism to work around this problem

じゃあどうすれば良いかというと,ビルドと実行を分けてやりなさいということでした. industrial_ci は,ちゃんとそうしている模様なので問題なし.

それなのになぜモジュールが見つからないのかとハマりまくった結果,最終的に catkin の設定で Install Location が指定されていることが分かりました.インストールされる場所が想定と違うので,見つからなかったのか〜と半分働いていない頭で考えているのが現状.

問題の対策

対策は,単純に CATKIN_CONFIG 変数に --no-install を渡してやるというものでした.だいぶ無駄な時間を費してしまったので,だれかの役に立つことを願っています.

nosetestsを使った単体テスト

ああでもないこうでもないと試行錯誤している過程で,nosetestsを使ったらできるんじゃないかと思い,nosetestsでもやってみました.

rostestがROS独自の配信や購読といった仕組みを念頭に置いたテストができるようになっているのに対し,noseは他ノードとやりとりしないようなスクリプトの単体テストに向いています.bagmettiは後者の使い方が多いので,noseでも良いかなーと思った次第です.

結論としては,nosetestsでもrostestでも, --no-install さえ渡してやればどちらでもテストは動くということが分かりました.でも,nosetestsのほうがそっけないです.

nosetests

........
----------------------------------------------------------------------
Ran 8 tests in 0.170s

OK

rostest

[ROSTEST]-----------------------------------------------------------------------


SUMMARY
 * RESULT: SUCCESS
 * TESTS: 0
 * ERRORS: 0
 * FAILURES: 0

rostest log file is in /home/naoki/.ros/log/rostest-nazousagi-1694.log
[Testcase: testtest_filter] ... ok

[ROSTEST]-----------------------------------------------------------------------

[bagmetti.rosunit-test_filter/test_is_exclude][passed]
[bagmetti.rosunit-test_filter/test_is_include][passed]
[bagmetti.rosunit-test_filter/test_is_tf][passed]
[bagmetti.rosunit-test_filter/test_is_time][passed]
[bagmetti.rosunit-test_filter/test_is_topic][passed]
[bagmetti.rosunit-test_filter/test_match_tf][passed]
[bagmetti.rosunit-test_filter/test_match_time][passed]
[bagmetti.rosunit-test_filter/test_match_topic][passed]

SUMMARY
 * RESULT: SUCCESS
 * TESTS: 8
 * ERRORS: 0
 * FAILURES: 0

無事,テストが通るようになりました.みなさんもぜひ楽しいTravis + ROS + ユニットテスト生活を!

ROS_INFO_STREAMでなぜか出力されない問題

by NigoroJr 0 Comments

とりあえず,以下のコードを見ていただきたい.

#include <ros/ros.h>

void get_params() {
    ros::NodeHandle np{"~"};
    float f;
    np.param("foobar", f, 4.2f);

    ROS_INFO_STREAM("exitting get_params with foobar == " << f);
}

int
main(int argc, char* argv[]) {
    ros::init(argc, argv, "sample_node");

    ROS_INFO_STREAM("before calling get_params");
    get_params();
    ROS_INFO_STREAM("after calling get_params");

    ros::spin();

    return 0;
}

一見なんら問題ないこのコードだが,実行するとおかしいことが起こる.

問題

コードを実行すると,出力が以下のようになる:

[ INFO] [/sample_node] [1536863298.820675562]: before calling get_params
[ INFO] [/sample_node] [1536863298.825877817]: exitting get_params with foobar == 42.42

最後の after calling get_params が出力されていない.

解決策

get_params に参照を投げるようにする.つまり,

#include <ros/ros.h>

void get_params(const ros::NodeHandle& np) {
    float f;
    np.param("foobar", f, 4.2f);

    ROS_INFO_STREAM("exitting get_params with foobar == " << f);
}

int
main(int argc, char* argv[]) {
    ros::init(argc, argv, "sample_node");

    auto np = ros::NodeHandle{"~"};
    ROS_INFO_STREAM("before calling get_params");
    get_params(np);
    ROS_INFO_STREAM("after calling get_params");

    ros::spin();

    return 0;
}

出力は以下のようになる:

[ INFO] [/sample_node] [1536863710.670982067]: before calling get_params
[ INFO] [/sample_node] [1536863710.672086878]: exitting get_params with foobar == 42.42
[ INFO] [/sample_node] [1536863710.672117960]: after calling get_params

なぜ起こるか?

正直,謎です.分かる方がいたら教えてください.おそらく ros::NodeHandle 内の参照カウンタ的なものの影響のような気がする.

No PyCharm completion for rospy

Premises

I have a version of ros_comm cloned from GitHub.

  • Ubuntu 16.04
  • ROS Lunar

Problem

In PyCharm Professional 2018.1.1, no completion for rospy was shown. The message said:

Cannot find reference 'init_node' in '__init__.py'

Screenshot of the error message

TL;DR

If $( rospack find rospy )/src exists, add it to PYTHONPATH.

Cause of the Problem

After sourcing setup.bash (and friends), PYTHONPATH points to /path/to/workspace/devel/lib/python2.7/dist-packages. Doing import rospy in the Python script uses the following __init__.py:

# -*- coding: utf-8 -*-
# generated from catkin/cmake/template/__init__.py.in
# keep symbol table as clean as possible by deleting all unnecessary symbols

from os import path as os_path
from sys import path as sys_path

from pkgutil import extend_path

__extended_path = "/home/naoki/ros/workspaces/lunar/hsas/src/ros_comm/clients/rospy/src".split(";")
for p in reversed(__extended_path):
    sys_path.insert(0, p)
    del p
del sys_path

__path__ = extend_path(__path__, __name__)
del extend_path

__execfiles = []
for p in __extended_path:
    src_init_file = os_path.join(p, __name__ + '.py')
    if os_path.isfile(src_init_file):
        __execfiles.append(src_init_file)
    else:
        src_init_file = os_path.join(p, __name__, '__init__.py')
        if os_path.isfile(src_init_file):
            __execfiles.append(src_init_file)
    del src_init_file
    del p
del os_path
del __extended_path

for __execfile in __execfiles:
    with open(__execfile, 'r') as __fh:
        exec(__fh.read())
    del __fh
    del __execfile
del __execfiles

The problem is that PyCharm expects __all__ to be populated in order for the completion to function correctly. That is done in /path/to/workspace/src/ros_comm/clients/rospy/src/rospy/__init__.py (i.e. $( rospack find rospy )/src/rospy).

Solution

Add $( rospack find rospy )/src to the front of PYTHONPATH if it exists. For rospy that’s installed with APT, there’s no src subdirectory (i.e. rospack find rospy gives you /opt/ros/DISTRO/share/rospy in which there is no src subdirectory).

if [[ -d $( rospack find rospy )/src ]]; then
    export PYTHONPATH="$( rospack find rospy )/src:$PYTHONPATH"
fi

After that if you start up PyCharm it should give you completion for rospy.

boost::asio::serial_port::read_someでEnd Of File Exceptionが出る際の対処法

boost::asio::serial_portread_some を使って
シリアルポートから読んだ際に,一瞬にしてEOF Exceptionが
投げられました.デバイスファイルのパスもボーレートも権限も
正しいはずなのになんでだろう??と思って調べたのでメモ.

what():  read_some: End of file

解決法1

stackoverflow.com/questions/45896414/boost-asio-serial-port-end-of-file

$ stty -F /dev/ttyUSB0 raw

解決法2

read_some の第2引数に boost::system::error_code を与えてやる.

auto port = boost::asio::serial_port{};
port.open("/dev/ttyUSB0");
port.set_option(boost::asio::serial_port_base::baud_rate(115200));
auto dest_ptr = get_dest_ptr();
auto dest_size = get_dest_size();
auto err_code = boost::system::error_code{};
port.read_some(boost::asio::buffer(&dest_ptr, dest_size), err_code);

ros_controlでControllerがロードできないときのためのメモ

ハマってめちゃくちゃ時間を無駄にして悔しかったので,メモ.

ロボットを定義するURDFのほうで,

<gazebo>
  <plugin name="gazebo_ros_control" filename="libgazebo_ros_control.so">
    <robotNamespace>/hogehoge</robotNamespace>
  </plugin>
</gazebo>

としたとします.

ネームスペースに関して注意しないといけないことが二つ:

YAMLをロードするときのネームスペースに注意

/hogehoge/my_hoge_controller/type: position_controllers... のように,ロボット名のネームスペースに入れないといけません.

YAMLで言うと,

hogehoge:
  my_hoge_controller:
    type: position_controllers/JointTrajectoryController
    # (省略)

としないといけません.

controller_manager を起動する際のネームスペースに注意

<node ns="hogehoge" name="my_hoge_controller_spawner" pkg="controller_manager" type="controller_manager" args="spawn my_hoge_controller" />

のように,ノードを hogehoge (ロボット名)ネームスペースで起動しないといけません.これに気付かずにハマりました…

個別に指定するよりも,

<group ns="hogehoge" >
  <rosparam command="load" file="YAMLへのパス" />
  <node name="my_hoge_controller_spawner" pkg="controller_manager" ... />
</group>

というふうに <group> に入れるのがいいかもしれませんね.

Ubuntu 16.04にfswatchを入れる

ファイルシステムの変更をモニタするのに便利なfswatch
macOSでは使っていたのですが,Ubuntuには入れていなかったなぁ
と思って入れてみたのでメモをしておきます.

PPAを使う

launchpad.net/~hadret/+archive/ubuntu/fswatch

$ sudo add-apt-repository ppa:hadret/fswatch
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install fswatch

以上.

自分でコンパイルする

自前でコンパイルしたい場合は以下の依存関係をインストールしてやる
必要があります.

  • inotify-tools
  • automake
  • autopoint
  • texinfo

これらを入れれば何の問題もなく make install できるんですが,
私の環境では入っていなかったのでメモ.

Ubuntu 18.04なら

何もせずとも apt-get install fswatch で入るらしいです(未確認).

github.com/emcrisostomo/fswatch/issues/170

ROSのパッケージの開発をするときのTips

by NigoroJr 0 Comments

覚え書き.

launchファイルで一発起動できるようにする

書いて時間がたったときに,起動手順を覚えていない場合が多い.

開発時からパラメータ指定できるようにする

フレーム名とか特に,開発途中の段階ではハードコードしたくなるが,後からパラメータ化しようとしてもどこをどう変えればいいかがすぐに分からず,億劫になってパラメータ化せず,結局必要になったときにめんどくさいことになる.

StaticTransformBroadcasterで複数のTransformをbroadcastする

by NigoroJr 0 Comments

以前にもハマったことがある記憶があるので,メモ.

TF2にはStaticTransformBroadcasterというクラスがあり,TF2で追加された /tf_static というstatic transformをブロードキャストすることができます.使い方はこんな感じ:

import tf2_ros
from geometry_msgs.msg import TransformStamped

tf_sb = tf2_ros.StaticTransformBroadcaster()
tform = TransformStamped()
tform.header.frame_id = 'hoge'
# いろいろやる
tf_sb.sendTransform(tform)

ただ,一つのノードで複数のTransformをブロードキャストすると, rostopic echo /tf_static で最後の変換しか表示されません.

tf_sb.sendTransform(transform1)
tf_sb.sendTransform(transform2)
tf_sb.sendTransform(transform3)
# transform3しか使えない

どうやらStaticTransformBroadcasterは一つのTransformしか保持することができないらしいです.複数のTransformをブロードキャストしたいときは,まとめて送りましょう.

tforms = [transform1, transform2, transform3]
tf_sb.sendTransform(tforms)

ちなみにタプルを使うと Inbound TCP/IP connection failed: 'tuple' object has no attribute 'header' というエラーが出てダメな模様.リストを使いましょう.

複数クラスでStatic Transformを作るときは,結構めんどくさいです.TransformStampedを返すようにする等しないといけないみたいですね.

Ubuntu 16.04でBluetoothをONにできない際の対処法

by NigoroJr 0 Comments

何回か起こったので,メモ.

症状

unity-control-center の BluetoothでスライダをONにし,一旦メニューに戻ってからまたBluetoothに戻るとOFFになっている.つまり,BluetoothをONにできない.

Ubuntu 16.04で起こるっぽい?二つのマシンで同じ症状が確認された.以前はこのようなことはなかったのでアップデートした際に起こるようになってしまった模様.

環境

  • Ubuntu 16.04 (4.10.0-42-generic)
  • bluez 5.37-0ubuntu5.1

エラーメッセージ

$ sudo systemctl restart bluetooth.service
Job for bluetooth.service failed because the control process exited with error code. See "systemctl status bluetooth.service" and "journalctl -xe" for details.

というわけで,提案通り systemctl status bluetooth.servicejournalctl -xe の出力を見ましょう. journalctl -xe の出力は次の通り:

Feb 05 08:41:26 kyosen systemd[1]: Starting Bluetooth service...
-- Subject: Unit bluetooth.service has begun start-up
-- Defined-By: systemd
-- Support: http://lists.freedesktop.org/mailman/listinfo/systemd-devel
--
-- Unit bluetooth.service has begun starting up.
Feb 05 08:41:26 kyosen systemd[12050]: bluetooth.service: Failed at step EXEC spawning /usr/lib/bluetooth/bluetoothd: Permission denied
-- Subject: Process /usr/lib/bluetooth/bluetoothd could not be executed
-- Defined-By: systemd
-- Support: http://lists.freedesktop.org/mailman/listinfo/systemd-devel
--
-- The process /usr/lib/bluetooth/bluetoothd could not be executed and failed.
--
-- The error number returned by this process is 13.
Feb 05 08:41:26 kyosen systemd[1]: bluetooth.service: Main process exited, code=exited, status=203/EXEC
Feb 05 08:41:26 kyosen systemd[1]: Failed to start Bluetooth service.
-- Subject: Unit bluetooth.service has failed
-- Defined-By: systemd
-- Support: http://lists.freedesktop.org/mailman/listinfo/systemd-devel
--
-- Unit bluetooth.service has failed.
--
-- The result is failed.

Failed at step EXEC spawning /usr/lib/bluetooth/bluetoothd: Permission denied とありますね.

$ ls -l /usr/lib/bluetooth/bluetoothd
-rw-r--r-- 1 root root 1.1M Sep 12 11:04 /usr/lib/bluetooth/bluetoothd

あっ……

$ sudo chmod 755 /usr/lib/bluetooth/bluetoothd

で無事に sudo systemctl start bluetooth.service できるようになりました.

なぜこうなったかは謎.