ROS in reComputer installieren

Einführung

ROS (Robot Operating System) ist ein Open-Source-Framework für den Aufbau von Robotersoftware. Es ist eigentlich kein Betriebssystem, sondern vielmehr eine flexible Middleware, die Tools, Bibliotheken und Konventionen bereitstellt, um die Entwicklung komplexer und verteilter Robotersysteme zu vereinfachen.

Zu den Hauptfunktionen von ROS gehören:

  • Modulares Design Es organisiert Software in Pakete und Knoten, was Code wiederverwendbar und einfach zu warten macht.
  • Kommunikationsinfrastruktur ROS verwendet ein Publisher/Subscriber-Modell für den Nachrichtenaustausch und ein Service/Actions-System für Anfrage/Antwort-Interaktionen zwischen Knoten.
  • Simulation und Visualisierung Tools wie RViz und Gazebo ermöglichen es Entwicklern, Sensordaten zu visualisieren und Roboter in einer virtuellen Umgebung zu simulieren.
  • Hardware-Abstraktion ROS bietet Treiber für viele Sensoren und Aktoren und erleichtert so die Integration realer Hardware.

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Dieses Tutorial zeigt Ihnen, wie Sie die Entwicklungsumgebung für ROS1 und ROS2 auf dem reComputer installieren.

Hinweis: Bitte wählen Sie verschiedene ROS-Versionen basierend auf der Version von Ubuntu in Ihrem System.

JetPack-VersionUbuntu-VersionEmpfohlene ROS-VersionAnwendungsfall
JetPack 5.xUbuntu 20.04ROS1 Noetic / ROS2 FoxyBeste Wahl für Projekte, die ROS1/ROS2-Hybridentwicklung, langfristigen Support und ein stabiles Ökosystem benötigen.
JetPack 6.xUbuntu 22.04ROS2 HumbleIdeal für neue Projekte, langfristige Wartung und Nutzung von Jetson Orin/neueren Hardware-Funktionen. ROS1 offiziell nicht verfügbar (Docker oder von Quelle bauen falls benötigt).

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ROS1 installieren

ROS1 (Robot Operating System 1) ist ein Open-Source-Framework für den Aufbau von Robotersoftware. Es verwendet einen zentralen Master (roscore) und eine knotenbasierte Architektur, wobei Knoten über Topics, Services und Actions kommunizieren. ROS1 bietet Tools zur Visualisierung, Simulation und Datenprotokollierung und wird häufig in der Robotikforschung und Prototypenentwicklung eingesetzt.

Schritt 1. Richten Sie Ihren Computer ein, um Software von packages.ros.org zu akzeptieren.

bash
sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ros/ubuntu/ `lsb_release -cs` main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

Hinweis: Bitte richten Sie Ihre sources.list-Datei basierend auf der Region ein, in der Sie sich befinden. Folgen Sie diesem Artikel.

Schritt 2. Richten Sie Ihre Schlüssel ein.

bash
sudo apt install curl gnupg2 lsb-release -y # falls Sie curl noch nicht installiert haben

curl -s https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.asc | sudo apt-key add -

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Schritt 3. Installation.

bash
sudo apt update
sudo apt install ros-noetic-desktop-full
sudo apt-get install python3-rosdep
sudo rosdep init
rosdep update

Schritt 4. ROS-Umgebung einrichten.

bash
echo "source /opt/ros/noetic/setup.bash">> ~/.bashrc &&
source ~/.bashrc

Schritt 5. Abhängigkeitswerkzeuge installieren.

bash
sudo apt install python3-rosinstall python3-rosinstall-generator python3-wstool build-essential

Schritt 6. Installation testen.

bash
roscore

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Weitere Details finden Sie hier

ROS2 installieren

ROS2 (Robot Operating System 2) ist die zweite Generation des Open-Source-Roboter-Frameworks, das entwickelt wurde, um die Einschränkungen von ROS1 zu überwinden. Es basiert auf DDS (Data Distribution Service) für zuverlässige, Echtzeit- und sichere Kommunikation. ROS2 unterstützt Multi-Roboter-Systeme, funktioniert auf mehreren Plattformen (Linux, Windows, macOS) und bietet verbesserte Leistung, Sicherheit und Skalierbarkeit im Vergleich zu ROS1.

Schritt 1. Locale einstellen.

bash
locale  # auf UTF-8 prüfen

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bash
sudo apt update && sudo apt install locales
sudo locale-gen en_US en_US.UTF-8
sudo update-locale LC_ALL=en_US.UTF-8 LANG=en_US.UTF-8
export LANG=en_US.UTF-8
locale  # Einstellungen überprüfen

Schritt 2. Sie müssen das ROS 2 apt-Repository zu Ihrem System hinzufügen.

bash
sudo apt install software-properties-common
sudo add-apt-repository universe

Schritt 3. Fügen Sie das offizielle ROS2 apt-Repository zu Ihrem Ubuntu-System hinzu.

bash
sudo apt update && sudo apt install curl -y
export ROS_APT_SOURCE_VERSION=$(curl -s https://api.github.com/repos/ros-infrastructure/ros-apt-source/releases/latest | grep -F "tag_name" | awk -F\" '{print $4}')
curl -L -o /tmp/ros2-apt-source.deb "https://github.com/ros-infrastructure/ros-apt-source/releases/download/${ROS_APT_SOURCE_VERSION}/ros2-apt-source_${ROS_APT_SOURCE_VERSION}.$(. /etc/os-release && echo $VERSION_CODENAME)_all.deb" # Bei Verwendung von Ubuntu-Derivaten $UBUNTU_CODENAME verwenden
sudo dpkg -i /tmp/ros2-apt-source.deb

Schritt 4. ROS 2-Pakete installieren.

bash
sudo apt update
sudo apt install ros-humble-desktop

Schritt 5. Zusätzliche Build-Tools installieren.

bash
sudo apt install ros-dev-tools

Schritt 6. ROS-Umgebung initialisieren.

bash
sudo rosdep init
rosdep update

Schritt 7. ROS-Umgebungsvariablen einrichten.

bash
echo "source /opt/ros/humble/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

Schritt 8. Probieren Sie einige Beispiele aus, um die Installation zu überprüfen.

In einem Terminal die Setup-Datei source-en und dann einen C++ talker ausführen:

bash
source /opt/ros/humble/setup.bash
ros2 run demo_nodes_cpp talker

In einem anderen Terminal die Setup-Datei source-en und dann einen Python listener ausführen:

bash
source /opt/ros/humble/setup.bash
ros2 run demo_nodes_py listener

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Herzlichen Glückwunsch! Sie haben ROS2 erfolgreich installiert. Sie können jetzt eine angenehme Entwicklungsreise beginnen.

Weitere Details finden Sie hier

Ressourcen

ROS1-Tutorials

ROS2-Tutorials

Zugehörige Demos:

A-LOAM 3D SLAM

Isaac ROS Visual SLAM

PX4 mit reComputer steuern