#なんの記事なの？
ロボットのシステム・ソフトウェア開発好きな学生を増やすために，プログラミング実習後の機械工学科3年生を捕獲してROS勉強会をやろうとした．
自分だけなら勉強するし，身銭切るし，調べるので，どんな道具でも良いけど，「学生と」となるとそうもいかないので，「うまい・やすい・はやい」を目標に道具立ての試行錯誤を行った活動結果を，備忘録（と反省）を兼ねてまとめました．
似た事をやろうとしている人は，同じ穴に落ちないようにしてください．
なお，書き方や理解が大雑把な個所が見られると思いますが，筆者のROSやLinuxに関する知識が未熟なせいですのでご容赦ください（引き続き勉強します）．
仲間（学生）のステータス
- のうりょく：すこしたかい
- やるき：ふつう
- そうび：BYOD指定ノートPC（Windows 10, core i5, Memory 8 Gb, 独立GPUなし）
- 所持ゴールド：もってる筈だがでてこない
- とくしゅのうりょく：
- C言語の基礎：「構造体・・・ってなんでしたっけね？（by 卒研生．担当教員に100のダメージ）」
- Arduino プログラミング（サッカーロボットの制御）
- Linux知識：「知ってる知ってる．アレでしょ，えーと，アレ」レベル．
- そのた：ロボット開発＝アルミ製粉業だと思っている（機械科なので）
どんな機材／開発環境を準備すべきか？
- ロボット：
- 個人購入は困難．共用品が数台ある（1台/4~5人程度）ぐらいで．
- Raspberry Pi Mouse （（株）アールティ）を２台，TurtleBot3 burger（ROBOTIS）を１台準備
- CPU（ラズパイ等）ぐらいは買って貰えると嬉しい．
- 開発用PC：BYOD指定ノートPC
- 開発環境構築のポイント：
- はやい（構築が簡単）
- 対ストレス性が高くないので，構築困難だと逃げられます．「俺の若けぇ頃はなぁ，鉄板の上に寝て頑張ったもんだ！」などと言うと一瞬で逃げられます．はめるまで我慢．
- うまい（ぶっ壊してもリカバリが容易）
- 「Windows の再インストール？したこと無いっすね」（by 卒研生）が普通なので，「ぶっ壊しても直せる」という自信がつくまで再インストールして貰う．「Linux力 はインストール回数に比例する」[1]
- やすい：
- PC一台で普段使い（Windows）とROS開発ができるのがベスト
- はやい（構築が簡単）
ロボットはこちらで準備することにしたので，学生PCの開発環境をどないするかについて試行錯誤．
開発環境 Try and Error
1st Gen. (Windows 10 + WSL 1 + Ubuntu 18.04)：
ポイント：
- コロナ下のリモート授業時だったため，ラズパイマウスシミュレータ[2]の利用を想定
- 『デュアルブートは危険』という噂（今まで散々やってきたのだが・・・世間がそう言うならば）
- Docker [3]：「せんせいは何を考えているんですか？」（by 同僚）
- Hyper-V：「皆さんWindowsのエディションは？ エディションなにそれ？ ｱ,ﾊｨ」
というわけで，1st Gen.はWSL 1で構築しました（ﾆﾀﾖｳﾅﾓﾝﾀﾞﾄｵﾓｳｶﾞ）．以下，環境構築手順書のフローチャートです．
結果：
参加者7名の殆どが環境構築で討ち死にしました．原因は，
- 手順書通りに作業したのにエラーが出る（多分ミスってるが，リモートで，こちらも十分な知見が無いのでサポートしきれない）
- シミュレーションまで動いたがすごい遅い（Core i5でシミュレーションは辛かったか？（旧世代だったのかも？））
というわけで，1st Gen.は壮大な実験に終わりました．
あと，当時，「WSLはシリアルデバイスを認識できないのでrosserialの障壁になる」と思っていたのでWSL案は捨てたのですが，これは後で勘違いだとわかります．
2nd Gen. (Raspberry Pi 4)
2nd Gen.は，リモート授業→対面授業となった時期に開始．
1st Gen. の反省：
- 仮想環境は構築の手間が増えてダメだ！
- Raspberry Pi 4 ならdesktopとして使えるのでは？ 安そうだし！
というわけで，ラズパイ4を開発環境として採用．
- Raspberry Pi 4コンプリートキット（スイッチサイエンス．15730円）
- モバイルモニタ（15000円ぐらい）
しめて3万強・・・あれ？あまり安くなくない？（ものによりますが，3万出せば第7世代の中古ThinkPadが買える）というわけで，「ラズパイなら安い」というのは思い込みだったようです．
一方，「ロボットと同じCPUなので学習コストが下がる」ことを期待して継続．
結果：
- imager で一発構築できるし，なかなかいいじゃん
- だが学生君，amd64アーキテクチャ用の某をインストールして大騒ぎするのはやめてもらおうか
- そもそも，ラズパイ用Ubuntu desktopイメージは最新ディストリビューションしか配布されていないだと？ pythonのバージョンがあぁぁぁ（多くのROS教本[4, 5]は kinetic（with Ubuntu 16.0x）と melodic （with Ubuntu 18.0x）を想定しているため，知らないとはまる）
知っていれば避けられる罠に真っ向勝負を仕掛けるのが若さ．
Ubuntu ではなく，Raspberry Pi OS（Debian ベース）にROSをインストールする方法も公式Wikiで紹介されていますが（ROSberry Pi），Debian 11のリリースに伴い，ラズパイOSも10（buster）ベースから11（bullseye）ベースに変更されたこと，暫くは両バージョンのラズパイOSが提供されることが，メダパニ力の向上に寄与していると思われます．
さらに，M1 MacやARM版PCで動くLinuxが出始めたことが，混乱に拍車をかけそうな予感がします（ｷｹﾝﾀﾞ）．
結論：
Arm版Linuxはあぶないのでおとなのひとと一緒に使いましょう
3rd Gen. (恥ずかしながら帰ってきたWSL)
Armに懲りたのと，WSL 1でもrosserialを使えるのに気付いたことから，WSLに戻ってきました．時が経ち，WSLのインストールもコマンド一発になり，複数の同一Linuxディストリビューションが共存できることも知ったので（上のリンク中ほど），かなり有力な選択肢です．
インストールの話に進む前に，Windowsの仮想環境について整理しておきます．
- Hyper-V：Windows仮想環境の元締め（この程度の認識）．WSLもこの機能を使う．直接利用するにはWindows Pro以上でなければならない（終了）
- WSL 1：
Hyper-Vの機能を使ってUbuntuとかを利用できる． - WSL 2：いいWSL（この程度の認識）．Windows 11ならXクライアント無しでもGUIアプリを使える．だが，シリアル通信が封じられている（なんで？）．ネットワークがWindowsと別セグメントになるため，ROS 1のロボット-開発機間通信が難しい（できるのかもしれないが分かってない）（終了）
- VirtualBox：Hyper-Vと仲が悪い（この程度の認識）．共存できないので，WSLやDockerの利用に支障が生じる．シリアル通信が使えるらしいので，WSLと絶交しても良いなら選択肢に入る．
- Docker：よくわからんが，シリアル通信できる気がしない（調べてない）
というわけで，Windows + WSL 1 + Ubuntu．環境構築は多少面倒かもしれませんが，armでのカオスを考えたら安いもんです．
ただし，WSL 1でGUIを使うには別途Xクライアントのインストールが必要です．フリーのクライアント（VcXsrv）もありますが，自分は（というか学生が）結構トラブったので，有償のクライアント（X410）と併せて使っています
結果：
- よし！rosserialも動いた完璧！
- だが，Sony Dualshock 繋いでも/dev/joyができないのだが？
「ロボット操作にDualshock（PlayStation4用コントローラー）使いたいじゃろ」と繋いてみたのですが，Ubuntuだとできる筈の/dev/joyができない・・・という訳で，コントローラーを繋ぐにはひと工夫要りそうです（出来るのか？）．キーボード操作なら問題無いのかもしれません（試してません）．
まとめ
中古のThinkPad でも買ってUbuntu を入れよう！一番コストが低いぞ（出費＋作業量的な意味で）が正解です（ｲﾏｻﾗ）．
「しなくていい苦労の大海原に乗り出し，一週まわって帰ってきた」のが2021年でした．
来年は，生産的なことをしたいと思います．
参考文献：
- 奈佐原顕郎，入門者のLinux，ブルーバックス (2016)．相変わらずブルーバックスは初心者に求めるレベルが高い．
- Raspberry Pi Mouse Simulator’s Tutorial，https://raspimouse-sim-tutorial.gitbook.io/project/（accessed at 2021/12/25）．久々に見たらインストーラーが整備されていて腰が抜けた．
- Tiryoh, docker-ros-desktop-vnc, https://github.com/Tiryoh/docker-ros-desktop-vnc (accessed at 2021/12/25)．自分は感動したんですけど周囲の理解が得られませんでした．
- 上田隆一，Raspberry Piで学ぶ ROSロボット入門，日経BP (2017)．
- ピョ・ユンソクほか，ROSロボットプログラミングバイブル，オーム社 (2018)．