柚子快報(bào)邀請碼778899分享：基于Docker的ROS開發(fā)

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本文主要介紹如何使用Docker在Windows和Linux環(huán)境中部署并使用ROS，通過Docker Container運(yùn)行ROS，可以方便我們在一個(gè)本地環(huán)境中運(yùn)行多個(gè)ROS版本。 更多內(nèi)容，訪問專欄目錄獲取實(shí)時(shí)更新。

關(guān)于ROS的版本

參考ROS1 Distribution Wiki和ROS2 Distribution Wiki，推薦使用：

ROS1 Noetic 版本(2020/05發(fā)布，支持到2025/05)ROS2 Humble版本(2022/05發(fā)布，支持到2027/05)

拉取ROS鏡像并運(yùn)行ROS容器

要求閱讀者需要具有基礎(chǔ)的Docker使用經(jīng)驗(yàn) 關(guān)于ROS的鏡像，可以訪問Docker Hub查找對應(yīng)版本的腳本，本文里我們以ROS1 Noetic和ROS2 Humble為例演示。

環(huán)境要求 在Windows環(huán)境中，需要安裝Docker Desktop，并且可以通過命令行執(zhí)行docker命令： Linux環(huán)境使用的是Ubuntu 22，同樣已經(jīng)提前安裝了docker：

拉取鏡像 在Windows環(huán)境中，需要首先啟動Docker Desktop。然后執(zhí)行下面的腳本，可以拉取ROS1和ROS2的鏡像文件：

docker pull osrf/ros:noetic-desktop

docker pull osrf/ros:humble-desktop

執(zhí)行完成后，通過指令查看已拉取的鏡像文件：

docker images

運(yùn)行容器

docker run --name -it

上面的指令是運(yùn)行一個(gè)容器，容器名為’container-name’的替換內(nèi)容，使用’image-name:tag’指定的鏡像文件，并運(yùn)行在交互模式下(-it)，指令示例：

docker run --name noetic-gui -it osrf:noetic-desktop

指令運(yùn)行以后，命令行將會進(jìn)行到該容器的交互模式下，在Docker Desktop中，能看到當(dāng)前運(yùn)行的容器：

運(yùn)行ROS

當(dāng)前我們已經(jīng)啟動了ROS Noetic的Docker容器，并進(jìn)入了交互模式，在命令行中執(zhí)行roscore來啟動ROS Master (僅針對ROS1版本需要) 如果你也在命令行中看到了上述的內(nèi)容，說明ROS1運(yùn)行成功。 Windows中啟動另一個(gè)命令行，執(zhí)行下面的命令，進(jìn)入到一個(gè)已啟動容器的交互模式：

docker exec -it bash

然后執(zhí)行：

source /opt/ros/noetic/setup.bash

printenv | grep ROS

rostopic list

第一條指令在每啟動一個(gè)shell時(shí)都需要執(zhí)行一下(除非你將該指令加入到了.bashrc文件中)，它能配置你的shell讓你獲取到ROS的程序和幫助這些程序找到依賴的包。 第二，三條指令分別是查看已安裝ROS的環(huán)境變量和當(dāng)前的ROS Topic列表，如果已正確完成了上述步驟，你可以看到下圖類似的內(nèi)容：

Docker容器中的GUI程序

如果我們運(yùn)行的ROS程序需要打開一些用戶交互界面，比如Gazebo，RViz等，在Docker容器中要怎么辦呢？

以經(jīng)典的小烏龜(turtlesim)為例，演示如何在docker容器中使用GUI。

rosrun turtlesim turtlesim_node

我相信執(zhí)行完上面的指令后你將會得到下面的錯誤： 這時(shí)就需要我們安裝XLaunch來實(shí)現(xiàn)界面的顯示，你可以訪問Xming網(wǎng)站獲取，或通過SourceForge下載。在安裝時(shí)基本不許要任何配置，僅注意同時(shí)安裝XLaunch即可。 安裝完成后，啟動XLaunch，只需要在下圖標(biāo)注的步驟修改值為0，其他一直點(diǎn)擊下一步直至結(jié)束 這時(shí)在電腦的狀態(tài)欄里你應(yīng)該能夠看到啟動的XServer. 確保XServer正常運(yùn)行，這時(shí)再重新運(yùn)行Noetic的容器，不過通過下面的指令運(yùn)行：

docker run --name noetic-gui -e DISPLAY=host.docker.internal:0.0 -it osrf/ros:noetic-desktop

然后運(yùn)行roscore并在另一個(gè)命令行中重復(fù)之前的命令(不要忘記source一下)，啟動turtlesim

rosrun turtlesim turtlesim_node

我們的小烏龜就正常的顯示在桌面上了。 啟動另一個(gè)命令行，我們來通過鍵盤上下左右控制小烏龜：

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

在Ubuntu中，步驟基本類似，在啟動ROS時(shí)，建議通過一個(gè)bash文件來啟動容器，run_noetic_gui.bash：

xhost local:root

XAUTH=/tmp/.docker.xauth

docker run -it \

--name=noetic-gui \

--env="DISPLAY=$DISPLAY" \

--env="QT_X11_NO_MITSHM=1" \

--volume="/tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix:rw" \

--env="XAUTHORITY=$XAUTH" \

--volume="$XAUTH:$XAUTH" \

--net=host \

--privileged \

osrf/ros:noetic-desktop \

bash

echo "Done."

如何訪問Docker容器中的文件

在之后的開發(fā)中，我們需要創(chuàng)建工作空間并創(chuàng)建自己的工程項(xiàng)目，而當(dāng)前的ROS運(yùn)行在Docker容器中，要怎樣訪問的到呢。

這里推薦使用VisualStudio Code，并安裝插件Dev Container 成功安裝了插件后，我們就可以通過VS Code打開一個(gè)Docker Container的文件目錄啦。 至此，我們成功的在Windows或Ubuntu環(huán)境下，通過Docker中運(yùn)行了ROS Noetic，并且能夠顯示用戶界面，并且通過VS Code訪問容器中的文件和工程。

如有錯誤，歡迎留言或來信指正：hbin6358@163.com

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