ROS Getting started

Ubuntu のバージョンによって作るべき環境が異なるので注意: 本家で確認する

Install

(2017-03-22時点の情報) 　

準備

/etc/lsb-releaseでUbuntuのバージョンを確認
Ubuntu 15.10 & 16.04 では ROS Kinetic Kame を配布
(今の白井のマシンのOS) 15.04 では Jade
巷に出回っているROS関連本では 14.04を扱う、そこは Indigo Igloo

レポジトリの構成

Ubuntuでは apt-get によってモジュールを追加・更新できる。しかしデフォルトでは ros の情報がないため、以下の作業によって apt-getによりros を組み込めるようにする
以下は 15.04 として作業してみる

sources.lst の更新:

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

キーの設定

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

インストール作業

# おなじみ、情報更新
sudo apt-get update
# Desktop-full のインストール: rqt, rviz, 2D/3Dシミュレータ・認識、ナビゲーションなど(注意：Jadeは Gazebo 5を使用)
 sudo apt-get install ros-jade-desktop-full
# Desktopのインストール: ROS, rqt, rviz, robotのライブラリ
# 実際には上記で実施されているはず
sudo apt-get install ros-jade-desktop
# ROSベースのインストール(GUIツールはまだない）
# これも実際にはインストール済みのはず
sudo apt-get install ros-jade-ros-base
# 個別にパッケージをインストール
# sudo apt-get install ros-jade-PACKAGE
# と言われてもどんなものがあるか分からないので、まず 
# sudo apt-cache search ros-jade-* を実行
# たくさん出てくるので試しに turtlesim をインストールしてみる
sudo apt-get install ros-jade-turtlesim
# なんとこれもインストールされていた
# 本家ページに従い、以下を試す
sudo apt-get install ros-jade-slam-gmapping

インストールされているパッケージの確認
```
apt-cache search ros-jade
```
1178個確認された

rosdepの初期化

ROSを使用するには rosdep の初期化が必要。これにより使いたいコードをコンパイルしたりコード実行ができるようになる

  sudo rosdep init
# rosdep update を実行せよ、というメッセージが出る
  rosdep update
# 追加されたモジュールなどが表示される

環境設定

ROSの環境変数を記憶(.bashrcに書き込む）し、以後、自動的に設定するようになる、かつ今の環境においても登録する

echo "source /opt/ros/jade/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

rosinstallを始める

rosinstall によってROSパッケージからコマンドでダウンロードできるようになる (そのためによく使うコマンド)

  sudo apt-get install python-rosinstall python-rosdep

パッケージについて

汎用性のある基本機能をノード(node)といい、有用なノードの組み合わせがパッケージ(package)

パッケージの生成、修正など

rospack : パッケージの情報の取得、パッケージを検索
例:
```
$ rospack find turtlesim
	
```
roscreate-pkg : 新しくパッケージを生成
rosmake : パッケージのコンパイル
rosdep : パッケージのシステム依存関係のインストール
rxdeps : パッケージの依存関係をグラフとして表示

パッケージ間の移動など

Linuxのコマンドに類似

roscd : cd と同様
rosed : ファイルの編集
roscp : cp と同様
rosd : パッケージのディレクトリをリスト
rosls : ls と同様

ROSの情報

注意: 自分が使っているPythonのバージョンを確認する。 Python 2でないと不具合を起こすし、ライブラリの登録もされていなかったりする。

  % python -V
  #　確認、必要なら以下を実行
  % export PATH=/usr/bin:$PATH
  # /usr/bin/python を使う（virtualenvを使えば本当は良いのだが)

日本語によるチューﾄリアル
ROSファイルシステム
ROS パッケージ : マニフェスト(package.xml)、メッセージ・データ型(msg)、サービス・データ型(srv)、ソース(src)、ローンチ(launch)ファイルなどから構成
ROSのノード: 通信モジュール間のピアツーピアネットワークで関連付け
ROS トピック: この配布・購読により非同期型データ通信が提供される
メッセージとサービス
Python による配信者と購読者の書き方の例
Python によるサービスとクライアントの書き方の例

基本的なROSノードの使い方: (ROSの機能を使う)

% roscore &  # ROSマスターを起動: 絶対に必要
# ただし既に起動している場合は以下の警告がでるがこれは無視して良い
roscore cannot run as another roscore/master is already running.
% rosnode list -a  # 現在アクティブなノードの表示(必要なし)

次にノードを起動するが、rosrunを使う方法と roslaunchを使う方法の２とおり

% rosrun パッケージ名  実行ファイル名  (パラメタ)
もしくは
% roslaunch パッケージ名 ローンチファイル名

亀シミュレータを動す: 紹介記事や本によれば「３つのターミナル」が必要と書いてあったりするが、以下のように一つで足りる (Linux/Unixを知らない人むけに書かれたため?)
```
# ROSマスターの起動
roscore &
# turtlesimノードの実行  
rosrun turtlesim turtlesim_node &
# 亀の操作: キーで亀を動かす
rosrun turtlesim turtle_teleop_key
```
なお、停止するには、Ctrl-C (コントロールキーをおしながらc）を押す。 roscore と turtlesim も停止させるには、 kill %1 %2 とすればよい
小倉崇(2015)「ROSではじめるロボットプログラミング」工学社とサンプルプログラム
出村氏＠金沢工科大学の講義 :例えば KOBUKIを動かす

トラブルとその解消法

catkinワークスペースを作る：

% mkdir ~/ros/src
% cd ~/ros/src
% catkin_init_workspace
% cd ~/ros
% catkin_make
       (中途略)
       -- Using Python nosetests: /opt/anaconda3/bin/nosetests
       ImportError: "from catkin_pkg.package import parse_package"
       failed: No module named 'catkin_pkg'
       Make sure that you have installed "catkin_pkg", it is up to
       date and on the PYTHONPATH.
       CMake Error at
       /opt/ros/jade/share/catkin/cmake/safe_execute_process.cmake:11 (message):
  しかし catkin_pkg はある:
% dpkg -L python-catkin-pkg
       (中略)
       /usr/lib/python2.7
       /usr/lib/python2.7/dist-packages
       /usr/lib/python2.7/dist-packages/catkin_pkg-0.3.1.egg-info
       (以後略)

解決策: ros のQ/Aに従い、pipから catkin_pkgなどを削除し、apt-getし直す
しかし相変わらずエラー...
本当の解決策: $PYTHONPATHの値が (env | grep PYTHONPATHで確認) /opt/ros/jade/lib/python2.7/dist-packagesとなっており、一方 apt-get installでインストールされたcatkin_pkgは (locate catkin_pkgで確認) /usr/lib/python2.7/dist-packages/にあるので、場所が違うため。そこで、ln -s /usr/lib/python2.7/dist-packages/catkin_* $PYTHONPATH とした　

環境変数が保存されない
解決策: ~/.bashrcにsource /opt/ros/jade/setup.bash を書き込む(注意:それぞれのshellとROSのバージョンに合わせること）
Tutorialsが動かない
一番の原因は、最初から順番にやっていないこと、後は PYTHONPATHの値（workspaceの下にある devel/lib/python2.7/dist-packages が入っているか？）とROS_PACKAGE_PATH (workspaceが入っているか？）の値が適切に設定されていないことが考えられる。
また、 CMakeLists.txt と package.xml の値の修正も必要(msgやsrvの設定）がある。これでもわからない場合は、answers.ros.org/question を検索すること
自分が作ったserviceが使えない
これはServiceを自作したときに遭遇した問題です。
```
import ros_start.srv import MyService
```
という文を含むPythonプログラムを書いたところ、 ImportError: No module named ros_start.srvというエラーになりました。
問題はPYTHONPATHの環境変数に、 /home/sirai/catkin_ws/devel/lib/python2.7/dist-packagesがセットされていないことでした。catkin_make すればこの下にモジュールを作ってくれますが、 PATHがないことにはPythonも探せない、ということでした (どこかでこの設定を見落としたのでしょうね)。なお、現在のPYTHONPATH の値は次のようになっています:
```
/home/sirai/catkin_ws/devel/lib/python2.7/dist-packages:/opt/ros/kinetic/lib/python2.7/dist-packages:/usr/lib/python2.7/dist-packages
  
```
追記: .bashrcにおいて
```
source /opt/ros/kinetic/setup.bash
  
```
とあるところを次のように書き換えれば上記の問題は解決していた(他の環境変数もセットしてくれるのでこちらのほうが良い):
```
source ~/katkin_ws/devel/setup.bash
  
```

参考