【Tutorial】一起走進ROS的世界吧(1)-安裝篇

作者:Sco Lin

Simple Care專案使用Machine Learning做室內定位後,整體專案基本上就大致完成,但是在APP上怎麼顯示出對方的位置呢?這裡有2個選擇:

  1. 讓使用者自已拉出自家的房間格局,所以需要一個特製的APP,有點類似小畫家,但這是畫格局的小畫家
  2. 一台簡易型的小車,用Lidar把格局Slam出來

第一項基本上有點像SketchUp,如下圖:

在Github有類似的專案可以使用,但叫我自己把家裡的房間格局用APP,可能要花一小時畫出來再連上資料庫!? 好像有點搞剛(台語;麻煩之意)!

而第二項,用Lidar把格局Slam出來的技術,不就是掃地機器人在做的事嗎? 研究過Slam後,想到要怎麼讓Maker一起玩,結果就看到了ROS這個機器人架構居然有掃地機器人Roomba相關文章!

由下圖我們不難發現,在PC端的系統有Windows、Linux與Mac,而在手持系裝置有Android和iOS佔大宗,看來ROS的目標就是想做機器人的Android系統。

當然機器人還有其他操作系統,如果學校教授也願意為各位Maker開一堂課的話,小弟一定會坐在台下認真聽課的,我還想拿這個當研究主題回去讀博班呢!

ROS是什麼?

很多夥伴都有做各種不同的機器人,例如:雙足機器人、教育型機器人或是Arduino的關節型機器人。這些機器人有些沒有作業系統,且硬體設計都不一樣,如果今天像我們Simple Care專案只是想用SLAM(同步定位與地圖構建)的話,代表要重覆造輪子,才有辦法做到別人早就做過的東西。

由於code無法維護,因此當專案時程不明確,且SW離職後,新來的SW還要看懂前人所留下的自閉軟體系統,等到三個月試用期一過,又離職到其他公司上班了!如此重複造輪子,PM要先跳腳,專案就要爆炸了!

所以,這時ROS就這麼橫空出世了!(當然不是這個理由 XD)

在機器人智慧化的過程當中,ROS(機器人作業系統)成為最關鍵的一環,當機器人要投入生活甚至是醫療等更多元的場景時,皆需要面對相較普通的生產線以及更複雜的空間環境,而ROS也相較於我們大腦的中樞,不僅能匯集環境變動的數據,亦能分析服務對象的空間位置,進而提供對應的服務操作。

回到Simple Care的需求,從Service Robot來看,用ROS跑專案的確可以加速進行。基本上ROS的核心精神就是在巴別塔裡面講著相同的語言。

總而言之,就是不要再重覆造輪子!而ROS是架構在Linux內的一套軟體,所以只要有Ubuntu就行啦!這次我們用模擬器,可以是VMWARE或是Virtual Box,使用Ubuntu 16.04安裝ROS Kinetic,但在2018五月時,ROS推出了Melodic,也有網友在Ubuntu 18.04安裝,基本上也沒什麼問題!

ROS安裝過程

這篇文章在VMWARE使用ubuntu-16.04.5-desktop-amd64.iso。

在安裝過程中,會需要輸入Ubuntu的帳號及密碼。

下圖有一點小小重要,本來我是用預設的20GB,但在嘗試ROS的模擬器與程式碼後,東灌西灌的結果就是20GB搞到要爆炸了,所以60GB會比較好一點點。

簡單提一下,我的MAC Air 128G一開始是用雙系統切了一半過去,用了1個月後系統容量爆炸,完完全全不夠用啊!!!之後再來提一下MAC系統如果不是只想模擬該怎麼辦。

由於這篇文章目的在模擬,所以在Windows與MAC OS都能用VMWARE或是Virtual Box(小弟親身試驗過,請放心服用),但問題來了,如果您是研究所以上的學生,教授要您做出硬體來,VMWARE或是Virtual Box都無法控制到遠端的硬體啊!這也是小弟試了好幾次才發現,一定要用原生的Linux系統加上ROS才行啊!!!所以我在Windows上的解決方式是直接做雙系統,反正硬碟夠大,但UEFI的BIOS也搞了許久。

而在MAC Air就不能切雙系統了,128G切一半就不能拿來工作了,所以在MAC Air是用外接128G USB隨身碟安裝Ubuntu,這也搞了許久,總之Windows與MAC OS安裝ROS都可以寫一篇文章了。好,回到開始用VMWARE安裝Ubuntu的時候,會看到下圖,這時可以去買杯手搖飲悠閒的等待~

安裝完畢後,可以去更新一下在Software & Updates,但不更新也可以準備安裝就是了。

然後在Terminal輸入以下指令:

sudo sh -c ‘echo “deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main” > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list’

這個時候會請您輸入密碼,之後再貼上KEY的指令(如下方指令):

sudo apt-key adv –keyserver hkp://ha.pool.sks-keyservers.net:80 –recv-key 421C365BD9FF1F717815A3895523BAEEB01FA116

然後再sudo apt-get update:

接著sudo apt-get upgrade升所有需要的安裝包:

所以我才說前面不要Software & Update也可以,接著就是安裝Desktop-Full版本的ROS系統在Ubuntu內:sudo apt-get install ros-kinetic-desktop-full

安裝完畢,再來呢?接下就就是要初始化!

sudo rosdep init

rosdep update

配置環變量:

echo “source /opt/ros/kinetic/setup.bash” >> ~/.bashrc

source ~/.bashrc

上面2句還挺重要的,不然每次ROSRUN xxx什麼安裝包都出現Error,例如:

 

But!人生就是有這個But!

印象中有一次在Windows的VMWARE中也輸入上面2句然後再ROSRUN還是出現Error,所以就開了MAC Air內的Ubuntu看了一下.bashrc檔照抄:

紅框是有修正過的,如果您下了ROSRUN的指令也出現Error,就照抄Source的那行吧!

也許眼尖的讀者會發現上面的.bashrc檔最後一行是TURTLEBOT3!

我當初就是在Windows的VMWARE安裝UBUNTU及MAC Air安裝Virtual Box,不論是在哪台機器都控制不了Turtlebot3的硬體啊!至於如何控制硬體!?如果您有玩我們Simple Care Github的Code,會發現裡面的源始碼是用MQTT,而ROS控制的方式也跟MQTT高度相似,所以之後玩到Publish與Subscribe的Code的時候會覺得似曾相似。

接下來安裝所有以後可能用的到的套件:

sudo apt-get install python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential

安裝結束囉 ~ 而本篇的最後,就是來個roscore測試一下!

然後看到如下圖的描述沒出現Error就正確啦~

恭喜各位大神進入ROS的世界!!!

(本文轉載自南科AI_ROBOT自造基地原文連結;責任編輯:葉于甄)

Ches拔(Sco Lin)

兩個男孩的爸爸、下班變身孩子王、衝浪閱讀與coding、PM擔當RD魂。
Ches拔(Sco Lin)

Author: Ches拔(Sco Lin)

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2 Comments

  1. 您好,謝謝這麼詳細的分享安裝步驟。想請問一個問題如下:
    我在執行roscore這個步驟的時候,似乎結束不了,terminal的畫面會停在started core service[/rosout]這裡,我已經等了半小時,都沒有繼續下去。不曉得這行為您有遇過嗎? 該往哪個方向去解決呢 ?
    謝謝您

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    • 這看來是在等您丟資料給您目前開roscore的視窗耶!
      沒出現Error就可以看第二篇嘍!

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