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GROOVE X 技術ブログ

📢 技術イベント開催のお知らせ

LOVOTech Night 2024: LOVOT開発の裏側に迫る

📅 2024年11月27日(水) 19:00~ @日本橋浜町LOVOTミュージアム

日頃LOVOTの開発に携わるエンジニアが登壇し、日常生活に溶け込むロボットがどのようにして開発され、成長してきたかをお話しします。

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LOVOTの並行思考 with trio

こんにちは!ふるまいチームのエンジニア、市川です!

以前、下記の記事でLOVOTのふるまいづくりについてご紹介させて頂きました。

tech.groove-x.com

そこでも言及しましたが、わたしたちが呼んでいる「ふるまい」とは下記の事を指します。

  • 感情(学術的な理論に基づく心のモデル)
  • 感情や認識情報に基づいた意思決定(何をするか?)
  • 意思決定に基づいた体への動作指示(手・足・目・瞼などの動き)

これらの処理は、NeoDM(Neo Decision Maker)と呼ばれる一つのサービスで担っています。 NeoDMでは他にも下記の事をやっています。

  • 自身の姿勢の推定(抱っこされている?転けている?など)
  • 画像認識結果のフィルタリング
  • 障害物・崖の検知
  • 経路計画
  • 歌の認識
  • その他

これら複数の事をできるだけ同時にこなさなければいけません。

とぼけた顔をしているが、実はいっぱい考えている

「100個の事を同時に考えてください」と言われても困りますよね*1

人間の場合は1つずつこなしていくかもしれませんが、例えば1個目の処理に「10秒待つ」という処理がある場合、2個目の処理が始まるのは少なくとも10秒以上後になってしまいますね。 待ってる間に他の処理をしておきたいです。

そんな良い感じのスケジューリングをしてくれるtrioというライブラリを導入しています。

NeoDMはpythonで書かれていて、trioはpythonの並行処理ライブラリ*2です。

このtrioにより、次のように記述されています(説明のために簡略化してあります)。

# main関数を開始する(並行処理の開始)
trio.run(main)


async def main():
    # 並行処理させる様々なクラスをインスタンス化
    # (実際はグローバル変数のようになっていて、インスタンス間で相互にアクセスできる)
    poller = Poller()
    physical_state_updater = PhysicalStateUpdater()
    ...

    # 各インスタンスのrunメソッドを子タスクとして開始する
    async with trio.open_nursery() as nursery:
        nursery.start_soon(poller.run)
        nursery.start_soon(physical_state_updater.run)
        ...


# 機体内の情報をかき集めるクラス
class Poller:
    async def run(self):
        # 一定周期でループさせるfor文(25Hz)
        async for _ in trio_util.periodic(1/25):
            # redisというデータベースに機体内の情報があるのでそれをかき集める
            # 例えば電池残量、各種センサの情報など
            ...

# 自身の姿勢を推定するクラス
class PhysicalStateUpdater:
    async def run(self):
         # 一定周期でループさせるfor文(25Hz)
        async for _ in trio_util.periodic(1/25):
            # Pollerで集めた各種センサ情報を元に自身の姿勢を推定する
            ...

雰囲気が伝わったでしょうか?

trioの使い方に関しては下記にまとめておりますので、良かったらご参考ください。

qiita.com

また、PyConJP 2019にて、弊社のJohn BelmonteさんがLOVOTでtrioを使っている事について発表しました。 trioの導入理由に関しても触れられています。 興味がある方はご覧ください。

www.youtube.com

おわりに

NeoDMの並行処理についてご紹介しました。 弊社ではそんなNeoDMの開発メンバーを募集しています。

recruit.jobcan.jp

recruit.jobcan.jp

また、ふるまい以外の分野でも募集しておりますので、LOVOTに関わるお仕事に興味ある方は是非ご検討ください。

recruit.jobcan.jp

*1:NeoDMは100以上の並行処理をしています。

*2:タイトルが並列思考ではなく並行思考となっているのはこのためです。並行処理と並列処理の違いは他の方の記事を参照ください。