ArduPilot开源飞控之ROS系统简介

ArduPilot开源飞控之ROS系统简介

  • 1. 源由
  • 2. ROS系统
  • 3. 安装
    • 2.1 安装Docker
    • 2.2 安装ROS2
  • 4. 总结
  • 5. 补充资料

1. 源由

之前在ArduPilot开源飞控之硬件SBC分析中讨论过，个人角度最推荐其中两个系统是：

  1. Rpanion-server【推荐，简单】
  2. BlueOS【推荐，完备】
  3. ROS【专门讨论，开源/复杂】

从功能角度看BlueOS和Rpanion类似，BlueOS具有更加完备系统以及通过Web方式提供分析工具，换句话说，更接近商业的系统模式。

作为DIY的角度，需要能快速入手，轻松掌握，灵活集成，方便部署，因而ROS更加适合后续的学习和研究。

2. ROS系统

ROS(Robot Operating System)是一组软件库和工具，可以帮助构建机器人应用程序。从驱动程序到最先进的算法，再到强大的开发工具，ROS 拥有在一个机器人项目中所需的一切。而且它全部都是开源的。

自2007年ROS系统起步，今年都已经是2024年了，目前与Ardupilot兼容，APM官网给出可以使用的是ROS2 humble系统。

  • 发布周期：每12个月
  • 目标对象：Ubuntu LTS
  • 支持级别：3级标准
  • 层级 1 经过单元测试套件和其他测试工具的测试，包括持续集成作业、夜间作业、打包作业和性能测试。在这些平台中发现的错误或缺陷将由开发团队优先处理。在层级 1 平台中发现的重大错误可能会影响发布日期，在发布新版本之前解决所有已知的高优先级错误。
  • 层级 2 平台定期接受持续集成测试，其中包括运行构建和测试，并公开可访问的结果。预期持续集成至少应在 ROS 发行版的当前状态下的相关更改后的一周内运行一次。可能不提供包级二进制包，但鼓励提供构建工作区的可下载存档。层级 2 平台的发布产品版本中可能存在错误。已知的层级 2 平台错误将在资源可用的情况下尽力解决，并且可能在发布新版本之前进行纠正，也可能不进行纠正。一个或多个实体应致力于继续支持该平台。
  • 层级 3 平台是指社区报告表明发布是功能性的平台。开发团队不会在层级 3 平台上运行单元测试套件或执行任何其他测试。为了将平台列入此类别，安装说明应可用并保持最新。社区成员可以为这些平台提供帮助。

最近的几个系统：

  • Jazzy Jalisco (May 2024 - May 2029)，Ubuntu Noble (24.04)
  • Humble Hawksbill (May 2022 - May 2027)，Ubuntu Jammy (22.04)

APM官网推荐ROS2 humble系统，经过一些资料，目前最新的是iron。

  • ROS2 humble Installation
  • ROS2 iron Installation

ROS官网HowToGuide

  • How-to Guides

3. 安装

基于《ArduPilot开源飞控之lida2003套机+伴机电脑首飞》，将 ROS 2 on Raspberry Pi上安装。

本次使用：2024-03-15-raspios-bookworm-arm64-lite.img，参考：Raspbian镜像无头烧录

根据REP-2000规范、标准，在Raspberry Pi3B+上需要进行Tier 3的安装。简单尝试了下，失败！！！

所以从最简的Docker入手先装下ROS2看看，从嵌入式系统资源有限的角度看，不用Docker是比较好的一种方法，但是实验阶段，可以有两种使用方法：

  1. Docker ROS2 – UART – Ardupilot
  2. ROS2 – UART – Ardupilot

2.1 安装Docker

$ curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
$ sudo sh ./get-docker.sh --dry-run

参考：Install Docker Engine on Debian

在这里插入图片描述

  • dry-run测试
$ sudo sh ./get-docker.sh --dry-run
# Executing docker install script, commit: e5543d473431b782227f8908005543bb4389b8de
apt-get update -qq >/dev/null
DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get install -y -qq apt-transport-https ca-certificates curl >/dev/null
install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings
curl -fsSL "https://download.docker.com/linux/debian/gpg" | gpg --dearmor --yes -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg
chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.gpg
echo "deb [arch=arm64 signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/debian bookworm stable" > /etc/apt/sources.list.d/docker.list
apt-get update -qq >/dev/null
DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get install -y -qq docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin docker-ce-rootless-extras docker-buildx-plugin >/dev/null
  • 实际安装
$ sudo sh ./get-docker.sh
# Executing docker install script, commit: e5543d473431b782227f8908005543bb4389b8de
+ sh -c apt-get update -qq >/dev/null
+ sh -c DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get install -y -qq apt-transport-https ca-certificates curl >/dev/null
+ sh -c install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings
+ sh -c curl -fsSL "https://download.docker.com/linux/debian/gpg" | gpg --dearmor --yes -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg
+ sh -c chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.gpg
+ sh -c echo "deb [arch=arm64 signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/debian bookworm stable" > /etc/apt/sources.list.d/docker.list
+ sh -c apt-get update -qq >/dev/null
+ sh -c DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get install -y -qq docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin docker-ce-rootless-extras docker-buildx-plugin >/dev/null
+ sh -c docker version
Client: Docker Engine - CommunityVersion:           26.0.1API version:       1.45Go version:        go1.21.9Git commit:        d260a54Built:             Thu Apr 11 10:53:25 2024OS/Arch:           linux/arm64Context:           defaultServer: Docker Engine - CommunityEngine:Version:          26.0.1API version:      1.45 (minimum version 1.24)Go version:       go1.21.9Git commit:       60b9addBuilt:            Thu Apr 11 10:53:25 2024OS/Arch:          linux/arm64Experimental:     falsecontainerd:Version:          1.6.31GitCommit:        e377cd56a71523140ca6ae87e30244719194a521runc:Version:          1.1.12GitCommit:        v1.1.12-0-g51d5e94docker-init:Version:          0.19.0GitCommit:        de40ad0================================================================================To run Docker as a non-privileged user, consider setting up the
Docker daemon in rootless mode for your user:dockerd-rootless-setuptool.sh installVisit https://docs.docker.com/go/rootless/ to learn about rootless mode.To run the Docker daemon as a fully privileged service, but granting non-root
users access, refer to https://docs.docker.com/go/daemon-access/WARNING: Access to the remote API on a privileged Docker daemon is equivalentto root access on the host. Refer to the 'Docker daemon attack surface'documentation for details: https://docs.docker.com/go/attack-surface/================================================================================

2.2 安装ROS2

$ sudo docker pull ros:iron-ros-core
$ sudo docker run -it --rm ros:iron-ros-core

安装测试

- ros2

4. 总结

ROS2直接按照Tier 3标准安装遇到一些困难，作为初学者，这种环境配置一定是最困难的。

后续，我们慢慢的来充实我们的上天计划，增加我们的“筹码”，最终让我们的计划成功！

5. 补充资料

整理一些，linux下基础的一个工具或者软件安装，很杂，所以大家找自己需要的就好。

【1】ubuntu22.04@laptop 常用基础环境安装
【2】ubuntu下安装基本开发套件
【3】ubuntu软件环境搭建及构建安装（C语言）
【4】putty登录默认安装ubuntu，中文显示乱码问题

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