ロボットを作って仮想空間で動かしてみよう！【ROS2初心者向けガイド】

ROS2に興味はあるものの、「何ができるのか分からない」「いきなり実機はハードルが高い」と感じている方も多いのではないでしょうか。
私自身も最初は同じ状態で、ROS2という言葉だけが先行していました。

本記事では、ROS2初心者向けに概要と基本的な使い方を、仮想空間でロボットを動かす体験を軸に解説します。
結論から言うと、ROS2はロボットを作るときの便利ツールとして、学習段階から活用しやすい環境だと感じました。

そもそもROS2って何？
ROS2でできることのイメージ
開発環境
まずは「仮想ロボット」を作ってみよう！
🔧 SDFファイルとは？
インストールからシミュレーションまでの流れ（GazeboでSDFを動かす）
実際にSDFを書いてみよう！
ロボットを動かしてみよう！
まとめ
参考リンク

そもそもROS2って何？

ROS2（Robot Operating System 2）は、ロボット向けのソフトウェア開発を支援するフレームワークです。
OSという名前が付いていますが、WindowsやLinuxの代わりになるものではなく、ロボット用の共通基盤のような位置づけです。

センサー、モーター、カメラなどの処理を「ノード」として分け、通信でつなぐ考え方が特徴です。これにより、機能を分割して開発・テストしやすくなります。
ROS2はROS1の後継として設計され、通信方式やセキュリティ面が見直されています。

ROS2でできることのイメージ

ROS2を使うと、以下のようなことが可能になります。

ロボットの動作制御
センサー情報の取得と処理
仮想空間での動作確認（シミュレーション）
実機とシミュレーションの構成を似せた開発

初心者の段階では、すべてを理解する必要はありません。
私の場合は、「仮想空間でロボットを走らせられる」という点が最初のモチベーションになりました。

開発環境

ROS2は主にUbuntu Linux上で使われます。
PC1台あれば始められ、実機がなくても問題ありません。

シミュレーションにはGazeboがよく使われます。
Gazeboは仮想空間上でロボットや環境を再現できるツールで、ROS2と連携できます。

最初は環境構築に戸惑うかもしれませんが、「まず動かす」ことを目的にすると進めやすいです。

まずは「仮想ロボット」を作ってみよう！

ROS2学習の入り口としておすすめなのが、仮想ロボットを作って動かすことです。
実機と違い、壊れる心配がなく、何度でも試せます。

私は、シンプルな箱形ロボットから始めました。
見た目は簡単でも、「自分で定義したロボットが動く」体験は理解を深める助けになります。

🔧 SDFファイルとは？

SDF（Simulation Description Format）は、Gazeboで使われるロボットや環境を定義するファイル形式です。
ロボットの形状、サイズ、質量、関節構造などを記述します。

URDFと似ていますが、Gazeboとの親和性が高く、初心者でも構造を追いやすいと感じました。

インストールからシミュレーションまでの流れ（GazeboでSDFを動かす）

大まかな流れは以下の通りです。

UbuntuにROS2をインストール
Gazeboを導入
ワークスペースを作成
SDFファイルを用意
Gazebo上で読み込んで表示

すべて完璧に理解しなくても、手順通り進めることで動作確認はできます。

実際にSDFを書いてみよう！

以下は、簡単な箱型ロボットのSDF例です。

<sdf version="1.6">
  <model name="simple_robot">
    <link name="base_link">
      <visual name="visual">
        <geometry>
          <box>
            <size>0.5 0.3 0.2</size>
          </box>
        </geometry>
      </visual>
      <collision name="collision">
        <geometry>
          <box>
            <size>0.5 0.3 0.2</size>
          </box>
        </geometry>
      </collision>
    </link>
  </model>
</sdf>

最初は意味が分からなくても、「形が表示される」ことを確認するだけで十分です。