Installation PC ROS2

ROS est un Middleware Open Source pour développer des applications robotiques. Originellement développé sous Linux (Ubuntu), il est maintenant disponible sur plusieurs systèmes d'exploitation dont Debian et Windows.

Installation des prérequis et liens importants

Pour des raisons de stabilité et légèreté du système, il y a tout à penser que les déploiements de ROS dans des milieux industriels se font (robotique autonome et mobile) et se feront à l'avenir sur Ubuntu et de plus en plus Debian. L'industrie des serveurs a déjà largement adopté Debian pour sa stabilité et sa modularité. C'est pourquoi plutôt que d'apprendre la ligne de commande Windows, nous recommandons d'apprendre la ligne de commande Bash, utilisée dans Ubuntu/Debian. Pour cela, il faut installer un système (noyau) Linux, plusieurs options s'offrent à nous:

Notes importantes pour les installations virtuelles (deux premières options d'installation) :

Ubuntu via Windows SubSystem for Linux (WSL2)

WSL2 installe une machine virtuelle avec le noyau Linux complet, supporté et managé par Microsoft Windows. Il n'y a pas besoin de droits administrateur car le logiciel est disponible dans le store Windows.

Prérequis :

Installation de Ubuntu 22 :

sudo apt update
sudo apt upgrade

Depuis Windows, pour éteindre les Machines Virtuelles Ubuntu et ainsi libérer la mémoire RAM affectée :

Docker dans une VM WSL2

Pour utiliser docker dans une VM WSL2, par exemple Ubuntu :

Ubuntu via VirtualBox

Télécharger et installer VirtualBox pour Windows : https://www.oracle.com/virtualization/technologies/vm/downloads/virtualbox-downloads.html

image.pngimage.png

image.png

Exportation de VM au format OVF

Le système du TP est maintenu à jour et testé sur un PC Windows. Pour l'exporter sur les PC de salle TP, on veut avoir une image la plus petite possible.

image.png

image.png

Setup pour TP MoveIt2+URSim à l'IUT de Haguenau

La première année j'ai expérimenté avec des PC Windows et VirtualBox :

image.png

En 2025 je change donc de fusil d'épaule et utilise la salle réseau de l'IUT :

Migration VM vers disque physique

Entre 2024 et 2025 je suis passé de TPs en VM VirtualBox vers des PC physiques. Dans les deux cas, je maintiens l'environnement de TP sur VirtualBox de mon PC Windows. Ceci présente l'avantage de pouvoir maintenir des états de machines en fonction du type de TP.

On peut déployer un disque virtuel de VM vers un disque physique :

image.png

image.png

image.png

Windows 10/11

Une installation native sous Windows 10 avec Visual Studio 2019 (Version Community gratuite) est possible :

Installation de ROS2 Humble

Les distributions stables publiées (pré-compilées) de ROS2 sont nommées par ordre alphabétique. Début 2023, on va installer ROS 2 Humble :

sudo apt update && sudo apt install locales
sudo locale-gen en_US en_US.UTF-8
sudo update-locale LC_ALL=en_US.UTF-8 LANG=en_US.UTF-8
export LANG=en_US.UTF-8
sudo apt install software-properties-common
sudo add-apt-repository universe
sudo apt update && sudo apt install curl
sudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(. /etc/os-release && echo $UBUNTU_CODENAME) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null
sudo apt update && sudo apt upgrade
sudo apt install ros-humble-desktop-full
source /opt/ros/humble/setup.bash
echo 'source /opt/ros/humble/setup.bash' >> ~/.bashrc

Tester l'installation

https://docs.ros.org/en/humble/Installation/Ubuntu-Install-Debians.html#try-some-examples

Installation de Jazzy pour la Navigation et Manipulation

avec UR, Turtlebot3, Nav2, MoveIt2, etc.

  1  sudo apt update && sudo apt install locales
    2  sudo locale-gen en_US en_US.UTF-8
    3  sudo update-locale LC_ALL=en_US.UTF-8 LANG=en_US.UTF-8
    4  export LANG=en_US.UTF-8
    5  sudo apt install software-properties-common
    6  sudo add-apt-repository universe
    7  sudo apt update && sudo apt install curl
    8  sudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg
    9  echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(. /etc/os-release && echo $UBUNTU_CODENAME) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null
   10  sudo apt update && sudo apt upgrade
   11  sudo apt install ros-dev-tools
   12  exit
   13  locale
   14  sudo apt install ros-jazzy-desktop-full
   15  echo 'source /opt/ros/jazzy/setup.bash' >> ~/.bashrc
   16  exit
   17  ros2 run demo_nodes_cpp talker~
   18  ros2 run demo_nodes_cpp talker
   19  exit
   20  ros2 run demo_nodes_cpp listener
   21  exit
   22  sudo apt install docker-compose
   23  sudo usermod -aG docker $USER
   24  sudo service docker start
   25  docker run hello-world
   26  sudo service docker status
   27  docker run hello-world
   28  exit
   29  docker run hello-world
   30  sudo service docker restart
   31  docker run hello-world
   32  sudo usermod -aG docker robot
   33  docker run hello-world
   34  docker pull universalrobots/ursim_e-series
   35  exit
   36  docker run hello-world
   37  sudo service docker restart
   38  docker run hello-world
   39  sudo service docker start
   40  sudo service docker status
   41  docker run hello-world
   42  docker pull universalrobots/ursim_e-series
   43  sudo usermod -aG docker robot
   44  exit
   45  sudo apt install python3-argcomplete python3-colcon-common-extensions libboost-system-dev build-essential
   46  sudo apt install ros-jazzy-hls-lfcd-lds-driver ros-jazzy-turtlebot3-msgs ros-jazzy-dynamixel-sdk libudev-dev
   47  mkdir -p ~/turtlebot3_ws/src && cd ~/turtlebot3_ws/src
   48  git clone -b humble-devel https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3.git
   49  git clone -b ros2-devel https://github.com/ROBOTIS-GIT/ld08_driver.git
   50  cd ~/turtlebot3_ws/src/turtlebot3
   51  rm -r turtlebot3_cartographer turtlebot3_navigation2
   52  cd ~/turtlebot3_ws/
   53  echo 'source /opt/ros/humble/setup.bash' >> ~/.bashrc
   54  source ~/.bashrc
   55  cd ..
   56  sudo nano .bashrc
   57  exit
   58  cd turtlebot3_ws/
   59  source install/setup.bash 
   60  ros2 launch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch.py
   61  ls src/
   62  colcon build --symlink-install
   63  rosdep update && rosdep install --ignore-src --from-paths src -y
   64  vcs --help
   65  vcs status
   66  sudo apt list ros-jazzy-gazebo-ros-pkgs
   67  sudo apt list ros-jazzy-ros-gz
   68  sudo apt install ros-jazzy-ros-gz
   69  colcon build --symlink-install
   70  ros2 launch nav2_bringup tb3_simulation_launch.py slam:=True nav:=True headless:=False use_sim_time:=True
   71  sudo apt install ros-jazzy-navigation2 ros-jazzy-nav2-bringup 
   72  ros2 launch nav2_bringup tb3_simulation_launch.py headless:=False
   73  exit
   74  cd ..
   75  cd turtlebot3_ws/
   76  colcon build --symlink-install --parallel-workers 1
   77  cd src/
   78  git clone -b humble https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_simulations.git
   79  cd ..
   80  colcon build --symlink-install --parallel-workers 1
   81  sudo nano .bashrc
   82  sudo nano ~/.bashrc
   83  source install/setup.bash 
   84  ros2 launch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch.py
   85  sudo apt list ros-jazzy-turtlebot3-*
   86  sudo apt install ros-jazzy-turtlebot3-fake-node
   87  sudo apt install ros-jazzy-gazebo-msgs
   88  cd src/
   89  sudo apt update && rosdep install -r --from-paths . --ignore-src --rosdistro $ROS_DISTRO -y
   90  rosdep update
   91  sudo apt update && rosdep install -r --from-paths . --ignore-src --rosdistro $ROS_DISTRO -y
   92  sudo curl https://packages.osrfoundation.org/gazebo.gpg --output /usr/share/keyrings/pkgs-osrf-archive-keyring.gpg
   93  echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/pkgs-osrf-archive-keyring.gpg] http://packages.osrfoundation.org/gazebo/ubuntu-stable $(lsb_release -cs) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/gazebo-stable.list > /dev/null
   94  sudo apt-get update
   95  sudo apt-get install gz-harmonic
   96  cd ..
   97  colcon build --symlink-install --parallel-workers 1
   98  cd ..
   99  ls
  100  mkdir -p ur_ws/src
  101  cd ur_ws/src
  102  cd ..
  103  git clone https://github.com/UniversalRobots/Universal_Robots_ROS2_Tutorials.git src/ur_tutorials
  104  rosdep update && rosdep install --ignore-src --from-paths src -y
  105  git clone -b ros2 https://github.com/UniversalRobots/Universal_Robots_ROS2_GZ_Simulation.git src/ur_simulation_gz
  106  rosdep update && rosdep install --ignore-src --from-paths src -y
  107  colcon build --symlink-install
  108  exit
  109  docker run hello-world
  110  docker pull universalrobots/ursim_e-series
  111  ros2 run ur_robot_driver start_ursim.sh -m ur5e
  112  sudo apt install ros-jazzy-ur
  113  sudo apt list python3-rosdep
  114  sudo rosdep init
  115  rosdep update
  116  sudo apt update
  117  sudo apt dist-upgrade
  118  ros2 run ur_robot_driver start_ursim.sh -m ur5e
  119  sudo apt list python3-colcon*
  120  colcon mixin add default https://raw.githubusercontent.com/colcon/colcon-mixin-repository/master/index.yaml
  121  colcon mixin update default
  122  sudo apt list python3-vcstool
  123  mkdir -p ~/ws_moveit/src
  124  cd ~/ws_moveit/src
  125  git clone -b main https://github.com/moveit/moveit2_tutorials
  126  vcs import --recursive < moveit2_tutorials/moveit2_tutorials.repos
  127  cd moveit2
  128  git checkout jazzy
  129  ls 
  130  ls moveit2.repos 
  131  cat moveit2.repos 
  132  cd ..
  133  cd src/
  134  sudo apt update && rosdep install -r --from-paths . --ignore-src --rosdistro $ROS_DISTRO -y
  135  cd ..
  136  colcon build --mixin releasee

Installation d'autres versions de ROS2

Pour avoir accès à toutes les dernières fonctionnalités en cours de développement (partiellement publiées), il faut installer ROS2 Rolling, qui est une distribution en développement continu "rolling release". Par exemple en Avril 2023, l'API Python de MoveIt2 et son tutoriel ne sont disponibles que sous rolling.

On peut installer plusieurs versions de ros en parallèle. Chaque version sera installée dans /opt/ros/version. Pour faire cohabiter les deux versions, il faut "sourcer" le bon répertoire avant de lancer un programme ros2 launch ... ou de compiler un workspace colcon build .... Deux options s'offrent à nous :

Gestion de version avec Ansible

L'idéal serait de gérer l'état des VM/PC de TP avec ansible plutôt que des snapshot VirtualBox

https://github.com/richlamdev/ansible-desktop-ubuntu

Outils utiles

Terminal multi-fenêtres Terminator

Visual Studio Codium

Pour éviter d'alourdir la VM avec de la télémétrie Microsoft, on installe la version sans tracker de Visual Studio Code depuis un dépôt debian :

wget https://gitlab.com/paulcarroty/vscodium-deb-rpm-repo/raw/master/pub.gpg 
sudo mv pub.gpg /usr/share/keyrings/vscodium-archive-keyring.asc
echo 'deb [ signed-by=/usr/share/keyrings/vscodium-archive-keyring.asc ] https://paulcarroty.gitlab.io/vscodium-deb-rpm-repo/debs vscodium main' \
    | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/vscodium.list
sudo apt update
sudo apt install codium

Installer Firefox dans WSL

https://askubuntu.com/questions/1444962/how-do-i-install-firefox-in-wsl-when-it-requires-snap-but-snap-doesnt-work

sudo snap remove firefox
sudo apt remove firefox
sudo add-apt-repository ppa:mozillateam/ppa

# Create a new file, it should be empty as it opens:
sudo gedit /etc/apt/preferences.d/mozillateamppa

# Insert these lines, then save and exit
Package: firefox*
Pin: release o=LP-PPA-mozillateam
Pin-Priority: 501

# after saving, do
sudo apt update
sudo apt install firefox-esr

Alléger Ubuntu (pour VM ou clonage)

Désinstaller snap :

sudo rm -rf /var/cache/snapd/

sudo apt autoremove --purge snapd gnome-software-plugin-snap

rm -fr ~/snap

# sudo apt-mark hold snapd

cat <<EOF | sudo tee /etc/apt/preferences.d/nosnap.pref
# To prevent repository packages from triggering the installation of Snap,
# this file forbids snapd from being installed by APT.
# For more information: https://linuxmint-user-guide.readthedocs.io/en/latest/snap.html

Package: snapd
Pin: release a=*
Pin-Priority: -10
EOF

Installer le magasin d'applications de gnome sans snap/flatpak sudo apt install gnome-software --no-install-recommends

Supprimer les paquets apt plus nécessaires sudo apt autoremove --purge

Supprimer le cache de compilation de VSCode ~/.cache/vscode-cpptools

Supprimer les fichiers de compilation des workspaces qui ne seront pas utilisés en TP. Attention à conserver les paquets qui devront être compilés en TP (en utilisant colcon build --package-select).

Réduire la taille de la partition via l'application Disks. Celle-ci pourra être agrandie après copie de la VM.

Sources

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Auteur: Gauthier Hentz, sur le wiki de l'innovation de l'IUT de Haguenau

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Revision #23
Created 31 March 2023 08:42:32 by admin_idf
Updated 2 February 2025 21:56:10 by admin_idf