Formation ROS 2

Programme de notre formation ROS 2

[Jour 1 – Matin]

Fondamentaux et environnement ROS 2

• Positionnement de ROS 2 dans un système robotique et différences avec une architecture applicative classique
• Architecture distribuée : nodes, graph ROS, namespaces, interfaces et découverte des composants
• Organisation d’un environnement de travail : workspace, packages, overlays et gestion des dépendances
• Prise en main de la ligne de commande : ros2 run, ros2 node, ros2 topic et introspection du graphe
• Création et compilation d’un package Python avec colcon
• Atelier pratique : préparer un workspace ROS 2, créer un premier package Python et explorer les nœuds d’exemple

[Jour 1 – Après-midi]

Nœuds Python et communication par topics

• Structure d’un nœud rclpy : initialisation, cycle d’exécution, logger et gestion propre de l’arrêt
• Conception d’un publisher et d’un subscriber avec les messages standard ROS 2
• Gestion des timers, callbacks, files de messages et traitements asynchrones simples
• Types de messages, conventions de nommage et création d’interfaces personnalisées .msg
• Inspection des flux avec ros2 topic, affichage des types et contrôle de la fréquence des publications
• Atelier pratique : développer en Python un couple publisher subscriber pour simuler et superviser les données d’un capteur

[Jour 2 – Matin]

Services, actions et paramètres

• Choisir entre topic, service et action selon le type d’interaction attendu
• Développer un serveur et un client de service pour les commandes courtes avec réponse immédiate
• Mettre en œuvre un serveur et un client d’action avec objectif, feedback, résultat et annulation
• Définir des interfaces personnalisées .srv et .action
• Déclarer, lire et modifier des paramètres afin de rendre un nœud configurable
• Atelier pratique : créer un service de commande, une action de déplacement simulé et des paramètres de configuration

[Jour 2 – Après-midi]

Configuration, lancement et qualité de service

• Centraliser la configuration applicative dans des fichiers YAML de paramètres
• Construire des fichiers de lancement Python pour démarrer plusieurs nœuds de façon cohérente
• Utiliser les arguments de lancement, les remappings, les namespaces et les variables d’environnement
• Comprendre les politiques de QoS : fiabilité, durabilité, historique, profondeur et compatibilité
• Adapter les profils QoS aux flux de capteurs, aux commandes et aux échanges critiques
• Atelier pratique : lancer une application multi-nœuds configurable et corriger une incompatibilité QoS simulée

[Jour 3 – Matin]

Repères, données et diagnostic

• Principes des repères de coordonnées et rôle de TF2 dans une application robotique
• Publier, écouter et visualiser des transformations statiques et dynamiques
• Découvrir les outils de visualisation et d’inspection : RViz2, rqt et ligne de commande
• Enregistrer et rejouer des données avec ros2 bag pour reproduire un scénario
• Analyser les nœuds, topics, services, actions, paramètres et journaux pour isoler une anomalie
• Atelier pratique : visualiser un arbre TF2, enregistrer un flux de données et diagnostiquer une communication défaillante

[Jour 3 – Après-midi]

Conception d’une application robotique intégrée

• Structurer une application ROS 2 en packages cohérents, interfaces explicites et composants réutilisables
• Organiser les responsabilités entre acquisition, décision, commande, supervision et visualisation
• Appliquer les bonnes pratiques de robustesse : gestion des erreurs, logs, paramètres et démarrage contrôlé
• Préparer la maintenance d’une application : documentation, reproductibilité du build et validation des dépendances
• Synthétiser les choix d’architecture, de communication et de QoS pour un cas d’usage robotique
• Atelier pratique : réaliser une mini application ROS 2 intégrant capteur simulé, traitement, commande, lancement et diagnostic