本番環境の ROS 2：ロボットの群れが教えてくれたこと

背景

ロボティクスは、Web、データ、クラウドと同じ位置づけで、私たちの4つの専門領域の1つだ。あまり語られないのは、あまり目に見えないからだ。しかしそこは、コードが物理世界と出会う場所であり、ミスがロールバックでは解決できない場所だ。

産業用ロボットの群れの自律走行プロジェクト（東京ハブ、ROS 2 とビジョン）で、その特定のプロジェクトを超えて通用する教訓を得た。

現場からの6つの教訓

1. ROS 2 は、番号が1つ大きいだけの ROS 1 ではない。通信における DDS への移行は、信頼性とネットワーク設定の前提を変える。それを過小評価すると高くつく。
2. リアルタイム性は設計するものであり、後から取り戻すものではない。リアルタイムの制約は、初日からアーキテクチャを導かなければならない。それなしに設計されたシステムを「リアルタイムにする」ことはできない。
3. シミュレーションは現実ではない。シミュレーションで検証された挙動は、ささいな理由で現場で失敗する。光、ほこり、不均一な床。物理的なテストは、代替できないままだ。
4. 群れは、ロボットを掛け算したものではない。複数のロボットを協調させると、固有の問題が生じる。経路の衝突、ゾーンの共有、1台が故障したあとの復旧だ。
5. 可観測性はロボットにも適用される。ある瞬間にロボットが何を「見て」何を「決定した」かを知りたい。活用できるログがなければ、デバッグは捜査になる。
6. エッジとクラウド、それぞれの役割。重要な判断は、センサーに近いエッジに留まる。クラウドは分析、学習、監視のためのものだ。両者を混同すると、許されない場所にレイテンシが生まれる。

アンチパターン

リアルタイムの制約なしに設計し、後から追加すること。すべてをシミュレーションで検証すること。群れを孤立したロボットのように扱うこと。重要な判断をクラウドに置くこと。私たちはそのすべてに出くわした — 修正する前に、ときには自分たちの側で。