RasPi5を用いたROS2環境の構築

この記事について

折に触れてROS2をしっかりと理解したいと思っていました。
昔に少しだけ触ったことがあるのですが、よく理解しないまま動いて満足してしまった記憶しかありません。
改めてちゃんとROSを使ったシステム開発がしたいと思ったので、本記事では環境構築まで行いたいと思います。
最終的に何かしらの簡易システムが作れたらいいなと思ってます

環境構築のゴール

効率的にROSの学習と開発が行える環境を構築することをゴールとしたいので、
以下を具体的なゴールとします。

• Raspberry Pi 5にUbuntuをインストールし、ROS2が動くことを確認できる
• Windows11からリモートデスクトップで操作できる

対象環境

Ubuntu側

ハードウェア

• Raspberry Pi 5
• RAM 8GB
• 164 GB メモリカード
• Arm Cortex A76

OS

Ubuntu Desktop 24.04.3 LTS

Windows側

ハードウェア

ふつうのPC

OS

Windows11

ネットワーク

ローカルネットワーク

環境構築手順

5.1 OS導入

WindowsにRaspberry Pi Imagerをインストールして使用します。
ImagerでUbuntu Desktop 24.0.3 LTS(64-bit)を選択します。
ストレージはmicroSDを選択

5.2 初期設定(Raspberry Pi側の設定)

5.2.1 初期セットアップ1_Terminal

# ipの確認
ip a　

# パッケージ更新
sudo apt update
sudo apt upgrade -y

# SSHサーバ導入(Windows側からコマンドアクセスできるようにするため)
sudo apt install -y openssh-server

# systemdで有効化＆起動
sudo systemctl enable ssh

# 状態確認
sudo systemctl status ssh

# 再起動
sudo reboot

5.2.2 初期セットアップ2_GUI

設定 → システム → Remote Desktop を開く

Remote Desktop をON

Remote Control をON

5.3 Windowsからのリモート接続

リモートデスクトップを選択

IPアドレス・ユーザー名を入力後、『名前を付けて保存』を選択しrdpファイルを作成

rdpファイルを編集

rdpファイルの該当箇所の最後の数値を1に変更する。

use redirection server name:i:1

変更しないと、接続時に下記画像の警告が出る

5.4 ROS 2 Jazzy をインストール（Ubuntu 24.04）

公式の deb 手順に沿う。(docs.ros.org)

# パッケージ一覧を更新し、curl（HTTP取得ツール）をインストールする
sudo apt update && sudo apt install -y curl

# ros-apt-source の GitHub Releases から「最新リリースのタグ名」を取得して変数に入れる
# 例: 0.3.0 のようなバージョン文字列が入る
export ROS_APT_SOURCE_VERSION=$(
  curl -s https://api.github.com/repos/ros-infrastructure/ros-apt-source/releases/latest \
  | grep -F "tag_name" \
  | awk -F\" '{print $4}'
)

# 最新リリースの ros2-apt-source .deb を /tmp にダウンロードする
# - $(. /etc/os-release && echo ${UBUNTU_CODENAME:-${VERSION_CODENAME}}) で Ubuntu のコードネームを取得
#   Ubuntu 24.04 なら "noble" になる想定
# - 取得したコードネームに対応する *_all.deb を選んでいる
curl -L -o /tmp/ros2-apt-source.deb \
  "https://github.com/ros-infrastructure/ros-apt-source/releases/download/${ROS_APT_SOURCE_VERSION}/ros2-apt-source_${ROS_APT_SOURCE_VERSION}.$(
    . /etc/os-release && echo ${UBUNTU_CODENAME:-${VERSION_CODENAME}}
  )_all.deb"

# ダウンロードした .deb をインストールする
# これにより ROS 2 用の apt リポジトリ設定（sources.list.d）と GPG キー設定が導入される
sudo dpkg -i /tmp/ros2-apt-source.deb

# パッケージ一覧（リポジトリ情報）を最新化する
sudo apt update

# インストール済みパッケージを最新バージョンへ更新する（確認プロンプトを -y で自動承認）
sudo apt upgrade -y

# ROS 2 Jazzy のデスクトップ一式（RVizなどGUIツール込み）をインストールする（-y で自動承認）
sudo apt install -y ros-jazzy-desktop

# 環境読み込み（毎回の手間を潰す）
echo "source /opt/ros/jazzy/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

動作確認

6.2 ROS2基本

talker

# ROS 2 Jazzy の環境変数（PATH / AMENT_PREFIX_PATH / ROS_DOMAIN_ID など）を現在のシェルに読み込む
# これを実行しないと ros2 コマンドや各種パッケージが見つからないことがある
source /opt/ros/jazzy/setup.bash

# C++製のサンプルノード talker を起動する
# "chatter" トピックへ文字列メッセージを定期的に publish（送信）する
ros2 run demo_nodes_cpp talker

listener

# ROS 2 Jazzy の環境変数を現在のシェルに読み込む（別ターミナルでも必要）
source /opt/ros/jazzy/setup.bash

# Python製のサンプルノード listener を起動する
# "chatter" トピックを subscribe（受信）して、受け取ったメッセージを表示する
ros2 run demo_nodes_py listener

次回予告

未定…