Instalando o sistema operacional de robótica

Quando você começa com a robótica, logo precisa de muito software. Para o desenvolvedor ou entusiasta sério, você vai precisar dele embalado ordenadamente por algum motivo. O primeiro motivo é a comodidade, depois será necessário porque suas plataformas terão pouca memória. Ser eficiente se torna uma necessidade quando você começa a usar microcontroladores. Uma vez que o ROS vem em duas versões e contém muitos módulos, a instalação é trivial na superfície, mas pode rapidamente se tornar complexa.

O que você precisa e quando?

O ROS2 consiste em muitas bibliotecas, todas as quais você instalará enquanto aprende. Quando você ficar mais avançado, colocará apenas as partes necessárias onde você precisa delas. Para começar, você precisará de compiladores, ferramentas de linha de comando e simuladores. Para sistemas externos, você desejará ter apenas os nós concluídos e o núcleo de comunicação do sistema. Nos estágios iniciais, você precisa experimentar alguns exemplos e ver como simular um robô ou mesmo vários robôs em ação. Essas ferramentas estão disponíveis apenas na instalação desktop.

Como o ROS ajuda?

As bibliotecas no ROS são destinadas a fornecer muitas funções padrão para atividades robóticas. Possui bibliotecas para manipulação de sensores, controle de motores e muito mais. O foco está na comunicação entre os nós, que é um conceito central de cada função no framework ROS.

Você tem opções!

Você pode instalar o pacote ros-base com o seu gerenciador de pacotes favorito. O problema é que você pode usar muitas versões do sistema ROS para diferentes projetos. Para evitar este problema, use um recipiente. Você vai acabar instalando da mesma forma, apenas dentro do container. O ponto, no final, é que o sistema ROS vem em várias versões e eles só podem ser executados em uma determinada versão de distribuição. Aqui está uma pequena tabela:

Ubuntu Ver.	ROS2 ver.	ROS1 ver.
18.04	eloquente	Melódico
20.04	Foxy	noético

Existem mais versões e mais dependências, veja a lista no wiki em ros.org. O ponto é que você deve ter certeza de que sua configuração suporta a versão ROS. ROS também usa Python em alto grau, eles estão testando para Python 3 (e 2.7) para que você possa escolher. Há também uma imagem docker disponível se você se sentir mais confortável com isso. A imagem é chamada de ros: foxy-ros-base-focal.

Dependendo do que você está trabalhando, pode ser necessário uma quantidade diferente de software, que é um segundo motivo para usar contêineres. Como você vê na tabela, também pode ser necessário escolher ROS1 ou ROS2. Se você usar ambos, é um grande risco que as configurações confundam as coisas para seus compiladores e outras ferramentas. O fim da vida útil do ROS1 é 2025, então não comece novos grandes projetos com ele.

Muitas partes dentro

O sistema operacional de robótica tem muitos subsistemas. Você precisa saber qual é necessário, onde e quando deve instalá-lo. Assim que você começa a instalar, você se depara com a escolha de quanto deseja instalar. Por padrão, você usará seu gerenciador de pacotes para instalar toda a distribuição. Isso é chamado de ros-desktop-full, você terá tudo o que pode precisar. Também ocupa muito espaço na sua unidade.

ROS Core

O ROS Core torna possível compilar seus programas através das bibliotecas cliente rclcpp e rclpy. Estes são os dois que os desenvolvedores ROS mantêm. Existem mais clientes para outros idiomas. Eles usam a API para criar um comportamento consistente entre plataformas. Incluídas neste nível estão também todas as maneiras como o seu sistema robótico se comunicará.

ROS Base

O ros-base inclui muitas ferramentas para desenvolvimento, mas não contém ferramentas de GUI.

ROS Desktop

Contém todas as diferentes peças do sistema, incluindo muitos exemplos. Ele também fornece todas as ferramentas de GUI, incluindo simuladores e maneiras de testar a comunicação entre os nós. As únicas coisas extras que você precisa são drivers especiais e algumas implementações extras de i.e. o analisador de urdf.

Instalando ROS Desktop

A maneira mais simples de instalar o desktop ROS é usar o apt para Ubuntu e outras distribuições baseadas em Debian. Em outras distribuições, você precisa construí-lo sozinho. Ao fazer isso, o resultado é colocado em uma única estrutura de diretório. Isso significa que você precisará inicializar esse ambiente, fornecendo o arquivo de configuração. Desinstalar é remover a estrutura do diretório e parar de fornecer o arquivo de configuração. O sourcing que você precisará fazer com os pacotes Debian também.

Os pacotes ROS2 estão disponíveis como seu repositório em seu repositório. Para adicionar isso ao seu sistema, copie sua chave.

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

E então adicione seus repositórios.

sudo sh -c 'echo "deb [arch = $ (dpkg --print-architecture)]
http: // pacotes.ros.org / ros2 / ubuntu $ (lsb_release -cs) main "
> / etc / apt / sources.Lista.d / ros2-mais recente.Lista'

Quando isso for feito, você pode atualizar e instalar as bibliotecas.

atualização do apt sudo
sudo apt install ros-foxy-desktop

Com tudo isso instalado, você precisa inicializar o ambiente no shell que está executando.

source / opt / ros / foxy / setup.bash

Adicione esta linha ao seu .script bashrc, então todas as invocações de bash estão prontas para você trabalhar. É aqui também que o uso de um contêiner Linux é útil. Quando você tem vários projetos, usando versões diferentes, é melhor criar uma máquina virtual apenas para 'Foxy' e outra para cada que você precisa.

Conclusão

Embora a instalação básica seja simples para ROS2, você precisa ser preciso sobre o que deseja. Se você ficar com uma distribuição, você não terá problemas, mas começará a usar muitas versões e terá complicações.