Anleitung zum einfachen Einstieg in ROS2

Aus HSHL Mechatronik
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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 an die Projektarbeit

Projektplan

Nützlicher Artikel: Gantt Diagramm erstellen





Anforderungen

Hardwareanforderungen

  • PC i5 ...

Softwareanforderungen


Installation der virtuellen Maschine VirtualBox

  • 1. Download der Software
 Direkter Download: VirtualBox-6.1.36.exe
  • 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
 Direkter Download : Ubuntu 22.04.1 LTS (Empfohlen!)

ROS2 in Ubuntu einbinden

Die aktuelle Version von ROS2 (Humble Hawksbill) wird über das Terminal von Ubuntu installiert.

> Alle Eingaben für das Terminal befinden sich als Copy&Paste in diesen grauen Feldern <


Zunächst muss die ROS2 apt Repository zum System hinzugefügt werden. Dazu autorisieren wir unseren GPG Schlüssel mit apt:

sudo apt update && sudo apt install curl gnupg lsb-release
sudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg


Danach fügen Sie die Repository zur Liste Ihrer sources:

echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(source /etc/os-release && echo $UBUNTU_CODENAME) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null


Updaten Sie den Cache Ihrer apt Repository:

sudo apt update


Zur Sicherheit überprüfen wir noch, ob Ubuntu auf dem neusten Stand ist:

sudo apt upgrade


Im Fall von Ubuntu 22.04:

Installation der Vollversion von ROS2 Humble für Desktop-PCs: sudo apt install ros-humble-desktop ODER: Installation der Basis-Version von ROS2 Humble für Raspberrys etc.: sudo apt install ros-humble-ros-base


Im Fall von Ubuntu 20.04:

Installation der Vollversion von ROS2 Galactic für Desktop-PCs: sudo apt install ros-galactic-desktop ODER: Installation der Basis-Version von ROS2 Galactic für Raspberrys etc.: sudo apt install ros-galactic-ros-base


Nach der abgeschlossenen Installation muss nun das Environment eingerichtet werden, damit die ROS2-Befehle im Terminal auch verwendet werden können. Wir erweitern dazu die Befehlsliste des Terminals, um somit nicht jedes mal den selben Befehl eingeben zu müssen, wenn wir das Terminal öffnen. Geben Sie den folgenden Befehl ins Terminal ein um die .bashrc zu öffnen:

gedit ~/.bashrc


Nun fügen Sie unter die letzte Zeile des Dokuments zwei neue Zeilen ein und geben in die letzte Zeile (Z.119) folgenden Befehl ein:


Im Fall von Ubuntu 22.04 (Humble):

source /opt/ros/humble/setup.bash

Im Fall von Ubuntu 20.04 (Galactic):

source /opt/ros/galactic/setup.bash
bashrc











SVN-Repository in Linux erstellen

Um die Befehle für die Erstellung einer SVN-Repository zu nutzen muss zunächst das entsprechende Paket installiert werden:

sudo apt install subversion

Mit der Einagbe svn help checkout kann man sich nun eine Hilfestellung anzeigen lassen, wie man sich eine Kopie der Repository auf Ubuntu lädt.

Zunächst sollten Sie sich einen Ordner anlegen, in den die Repository abgelegt wird. In diesem Fall wird der Ordner im persönlichen Benutzerordner erstellt.

cd
mkdir svn

Nach anlegen des Ordners "svn" kann nach folgendem Schema die Repository in den zuvor erstellten Ordner abgelegt werden: svn checkout [SVN Checkout URL] [Dateipfad]


Beispiel:

svn checkout https://svn-test.hshl.de/svn/Robotik_und_Autonome-Systeme/ /home/hshl/SVN

Inbetriebnahme der WeBots-Simulation von Hanning

Installation der benötigten Pakete, Environments und Repositorys:

sudo apt install python3-serial
install python3-colcon-common-extensions
sudo apt install ros-${ROS_DISTRO}-navigation2 ros-${ROS_DISTRO}-nav2-bringup '~ros-${ROS_DISTRO}-turtlebot3-.*' ros-${ROS_DISTRO}-laser-geometry ros-${ROS_DISTRO}-webots-ros2
wget -qO- https://cyberbotics.com/Cyberbotics.asc | sudo apt-key add -
sudo apt-add-repository 'deb https://cyberbotics.com/debian/ binary-amd64/'
sudo apt-get update
sudo apt-get install webots


Navigieren Sie jetzt ins "FTS" Verzeichnis.

Beispiel: cd SVN/trunk/Projekte/FTF_Hanning/FTS


Durch colcon build werden die benötigten Daten komprimiert und der Workspace "vernetzt".

colcon build --packages-select hewagv_simulation openslam_gmapping slam_gmapping

Eventuell muss die Eingabe wiederholt werden, wenn es zu einer Fehlermedlung kommt. Beim zweiten colcon build sollte der Prozess dann erfolgreich verlaufen.


Als letzten Schritt vor dem Start der Simulation muss nur noch das Environment gesourcet werden.

source install/local_setup.bash

Simulation starten:

ros2 launch hewagv_simulation full_system_launch.py


Mit Strg + C kann die Simulation im Terminal beendet werden.


Funktionaler Systementwurf / Technischer Systementwurf

Komponentenspezifikation

Programmierung

Komponententest

Ergebnis

Zusammenfassung

Lessons Learned

Projektunterlagen

Link zu dem SVN_Ordner des Projekts. VM Appliance

YouTube Video

Das Video von diesem Projekt finden Sie auf Youtube unter dem Link:

Weblinks


Literatur


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