Anleitung zum einfachen Einstieg in ROS2

Autor: Marius Küpper
Art: Projektarbeit
Dauer: April - September 2022
Betreuer: Prof. Schneider

Thema

Aufgabenstellung

Einarbeitung in ROS 2 mit Tutorials
Dokumentation der wesentlichen Anleitungen bezogen auf das FTF im HSHL Wiki
Evaluation durch andere(n) Studierende
Optimierung des Artikels
optional: Bereitstellung von Demoprogrammen zum einfachen Einstieg

Anforderungen

Anforderungen an die Projektarbeit

Wissenschaftliche Vorgehensweise (Projektplan, etc.), nützlicher Artikel: Gantt Diagramm erstellen
Zweiwöchentlicher Fortschrittsberichte (informativ)
Projektvorstellung im Wiki
Studentische Arbeiten bei Prof. Schneider
Anforderungen an eine wissenschaftlich Arbeit

Projektplan

Nützlicher Artikel: Gantt Diagramm erstellen

Installation der virtuellen Maschine VirtualBox

1. Download der Software

 Direkter Download VirtualBox: [[1]]

2. Nach dem Download das Setup ausführen und abschließen.
3. Wenn möglich, Virtualization oder SVM im BIOS aktivieren. (Befindet sich im BIOS unter den CPU-Einstellungen. Dies sorgt dafür, dass man Virtualbox später mehr Ressourcen zuweisen kann.)
4. Download des Betriebssystems.

 Direkter Download Ubuntu 20.04.4 LTS (Focal Fossa): [[2]]
 Direkter Download Ubuntu 22.04.1 LTS: [[3]]

Installationsablauf und Einrichtung von VirtualBox
Abb.1: Beginnen Sie die Installation von Ubuntu, indem Sie oben auf die Schaltfläche ("Neu") mit dem blauen Stern drücken.
Abb.2: Nach Eingabe des Installationspfades und dem Namen des Betriebssystems werden die Felder "Typ" und "Version" automatisch ergänzt.
Abb.3: Im nächsten Schritt entscheiden Sie, wie viel Arbeitsspeicher Sie der virtuellen Maschine zuweisen. Sie sollten den Schieber in jedem Falle im "grünen Bereich" lassen, da es sonst möglicherweise zu Leistungseinbußen Ihres Computers kommen könnte.
Abb.4: "Festplatte erzeugen" übernehmen.
Abb.5: "VDI (VirtualBox Disk Image)" übernehmen.
Abb.6: "dynamisch alloziert" übernehemen. Die virtuelle Maschine verwendet somit nur den Platz, den sie benötigt. Im nächsten Schritt wird also nur die maximale nutzbare Größe ausgewählt.
Abb.7: Hier wählen Sie den Ordner, in dem Dateien von Ubuntu gespeichert werden. Außerdem wählen Sie die Größe der virtuellen Festplatte aus. Ubuntu benötigt für die ausschließliche Verwendung von ROS2 nur sehr wenig Speicherplatz. 10 GB - 20 GB sind ausreichend.
Abb.8: Nach erfolgreichem Erstellen der virtuellen Maschine werden jetzt noch die Einstellungen dieser verändert um Ubuntu starten zu können. Dazu klicken Sie oben auf die Schaltfläche ("Ändern") mit dem orangen Zahnrad.
Abb.9: Im Pfad "Allgemein", unter dem Reiter "Erweitert" wählen Sie nun bei "Gemeinsame Zwischenablage, sowie "Drag'n'Drop" die Option "bidirektional" aus. Dadurch haben Sie die Möglichkeit zwischen Ihrer virtuellen Maschine, auf der Ubuntu läuft und Ihrem primären Betriebssystem Dateien und alle Inhalte der Zwischenablage zu teilen.
Abb.10: Gehen Sie nun auf den Pfad "Massenspeicher", klicken Sie unter "Controller: IDE" auf die blaue CD mit der Beschriftung "leer". Wählen Sie nun unter "Attribute" die blaue CD am rechten Rand des Fensters aus und klicken auf den 2. Punkt "Abbild auswählen...".
Abb.11: In dem neu geöffneten Fenster wählen Sie die zuvor heruntergeladene iso-Datei (Ubuntu-Betriebssystem) aus und klicken auf "Öffnen".
Abb.12: Nun können Sie die virtuelle Maschine zum ersten Mal starten. Dazu drücken Sie am oberen Rand des Fensters auf den grünen Pfeil "Starten".
Abb.13: Nach einer kurzen Ladezeit erscheint das Installationsinterface von Ubuntu. Wählen Sie zunächst Ihre bevorzugte Sprache aus und drücken auf "Ubuntu installieren".
Abb.14: Wählen Sie jetzt die zu Ihrer Tastatur passende Tastaturbelegung aus und führen die Installation mit einem Mausklick auf den rechten unteren Button "Weiter" fort.
Abb.15: In diesem Fenster wählen Sie die für Sie passende Einstellung aus und drücken auf "Weiter".
Abb.16: Wählen Sie in diesem Schritt unbedingt die obere Option aus! Es werden keine Daten auf Ihrer Festplatte gelöscht, da Ubuntu durch VirtualBox nur Zugriff auf die zuvor erzeugte virtuelle Festplatte hat.
Abb.17: "Weiter".
Abb.18: Wählen Sie hier Ihre zutreffende Zeitzone aus.
Abb.19: Geben Sie nun Ihre Daten und Ihr persönliches Passwort ein. Das automatisch erzeugte "-VirtualBox" bei der zweiten Leerzelle können Sie nach belieben löschen.
Abb.20: Nach Beendigung der Installation können Sie die virtuelle Maschine neu starten.
Abb.21: Drücken Sie nun Enter auf Ihrer Tastatur.
Abb.22: Geben Sie ihr zuvor vergebenes Passwort ein und drücken Sie Enter.
Abb.23: Geschafft! ...naja, fast. Wie Sie eventuell bemerkt haben, lässt sich das Fenster der virtuellen Maschine zwar vergrößern, allerdings bleibt der Desktop auf der ursprünglichen Größe. In den folgenden Schritten werden Sie dies korrigieren.
Abb.24: Öffnen Sie das Terminal. Das Terminal können Sie über die Suchfunktion in den Anwendungen öffnen, welche sich in der linken unteren Ecke des Bildschirms befinden.
Abb.25: Geben Sie nun folgenden Befehl ein und bestätigen Sie mit Enter: sudo apt install build-essential dkms linux-headers-$(uname -r)
Abb.26: Geben Sie Ihr zuvor vergebenes Passwort ein und bestätigen Sie mit Enter.
Abb.27: Drücken Sie zur Bestätigung "J" und danach Enter.
Abb.28: Wählen Sie nun unter dem Reiter "Geräte" den Punkt "Gasterweiterungen einlegen..." aus.
Abb.29: In dem sich neu geöffneten Fenster klicken Sie auf "Ausführen".
Abb.30: Nach Beendigung der Installation von Guest Additions drücken Sie zum Abschluss die Enter-Taste.
Abb.31: Nun Schalten Sie die virtuelle Maschine über den Button am rechten oberen Bildschirmrand aus. Wenn Sie das nächste Mal Ihre virtuelle Maschine starten sind Sie in der Lage das Fenster zu vergrößern, sowie die in Schritt 9 erklärten Funktionen zu nutzen.