RaspberryPI2/3にROSを入れてロボット開発環境を整える。 #RaspberryPi

はじめに

RaspberryPi2/3にROSを入れてロボット開発環境を整えようとしたときの防備録。
既にたくさんネットで情報あるが、古い情報(初代RaspberryPi)と新しい情報(RaspberryPi2/3)交錯しているので、自分でも整理してみた。

前提

RaspberryPi2/3にROSをインストールする
RaspberryPi2/3は無線LANからsshで接続して使う。ディスプレイ・キーボードは接続しない。
RaspberryPi2/3は単独で、スイッチを押すと電源OFFする。

環境

RaspberryPi2
ubuntu-mate-16.04.2
ROS Kinetic

手順

Ubuntu MATEのインストール

ROSをいれたいなら、Ubuntu MATEをインストールする。

から、ubuntu-mate-16.04.2-desktop-armhf-raspberry-pi.imgをダウンロードする(17/10/09時点)

別のデスクトップPCのUbuntuに、MicroSDをつなぎ、ubuntu-mateのイメージを書き込む。
sdxにはMicroSDのDrive名を指定する。

$ sudo apt-get install gddrescue xz-utils
$ unxz ubuntu-mate-16.04.2-desktop-armhf-raspberry-pi.img.xz
$ sudo ddrescue -D --force ubuntu-mate-16.04.2-desktop-armhf-raspberry-pi.img /dev/sdx

MicroSDを、RaspberryPi2に差し、ディスプレイ・キーボード・マウスを接続して、
電源をUSBから給電する。

SSHの有効化

ログインできたら、まず、以下のコマンドでsshを有効にする。

$ sudo systemctl enable ssh

GUIの無効化

SystemdでCUIログインに切り替える。

現在のターゲットを確認する。graphical.targetと表示されたらGUIログインが有効になっています。

$ sudo systemctl get-default
>graphical.target

以下のコマンドでCUIログインに切り替えます。

$ sudo systemctl set-default multi-user.target

ROSのインストール

以下のコマンドで、ROS Kineticをインストールする。

sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
sudo apt-key adv --keyserver hkp://ha.pool.sks-keyservers.net:80 --recv-key 0xB01FA116
sudo apt-get update
sudo apt-get install ros-kinetic-ros-base

RasberryPIをシャットダウン操作して電源が切れたかを簡単に確認できるようにする。

　緑色の ACT LEDはデフォルトでは SDカードへのアクセス時に点滅しますが、それをずっと点滅に変更します。

$ sudo bash -c "echo dtparam=act_led_trigger=heartbeat >> /boot/config.txt"

単独で電源OFFする

　RasberryPIは動作中にmicroUSBを抜く、いわゆるブチ切りをすると、microSDがすぐ死亡します。
　GPIOから、電源を切れるようにしないと単独でシャットダウンできません。

まず、下記のようなスイッチを用意する。
https://www.sanwa.co.jp/product/syohin.asp?code=TK-SW1

RaspiのPinのPhysical-Pin#07と#09を接続する。
スイッチの動作確認をする。スイッチを押したとき、Physical-Pin#07が0Vになり、話すと1Vになるなら問題ない。

$ gpio readall
 +-----+-----+---------+------+---+---Pi 2---+---+------+---------+-----+-----+
 | BCM | wPi |   Name  | Mode | V | Physical | V | Mode | Name    | wPi | BCM |
 +-----+-----+---------+------+---+----++----+---+------+---------+-----+-----+
 |     |     |    3.3v |      |   |  1 || 2  |   |      | 5v      |     |     |
 |   2 |   8 |   SDA.1 |   IN | 1 |  3 || 4  |   |      | 5V      |     |     |
 |   3 |   9 |   SCL.1 |   IN | 1 |  5 || 6  |   |      | 0v      |     |     |
 |   4 |   7 | GPIO. 7 |   IN | 0 |  7 || 8  | 1 | ALT0 | TxD     | 15  | 14  |
 |     |     |      0v |      |   |  9 || 10 | 1 | ALT0 | RxD     | 16  | 15  |
 |  17 |   0 | GPIO. 0 |   IN | 0 | 11 || 12 | 0 | IN   | GPIO. 1 | 1   | 18  |
 |  27 |   2 | GPIO. 2 |   IN | 0 | 13 || 14 |   |      | 0v      |     |     |
 |  22 |   3 | GPIO. 3 |   IN | 0 | 15 || 16 | 0 | IN   | GPIO. 4 | 4   | 23  |
 |     |     |    3.3v |      |   | 17 || 18 | 0 | IN   | GPIO. 5 | 5   | 24  |
 |  10 |  12 |    MOSI |   IN | 0 | 19 || 20 |   |      | 0v      |     |     |
 |   9 |  13 |    MISO |   IN | 0 | 21 || 22 | 0 | IN   | GPIO. 6 | 6   | 25  |
 |  11 |  14 |    SCLK |   IN | 0 | 23 || 24 | 1 | IN   | CE0     | 10  | 8   |
 |     |     |      0v |      |   | 25 || 26 | 1 | IN   | CE1     | 11  | 7   |
 |   0 |  30 |   SDA.0 |   IN | 1 | 27 || 28 | 1 | IN   | SCL.0   | 31  | 1   |
 |   5 |  21 | GPIO.21 |   IN | 1 | 29 || 30 |   |      | 0v      |     |     |
 |   6 |  22 | GPIO.22 |   IN | 1 | 31 || 32 | 0 | IN   | GPIO.26 | 26  | 12  |
 |  13 |  23 | GPIO.23 |   IN | 0 | 33 || 34 |   |      | 0v      |     |     |
 |  19 |  24 | GPIO.24 |   IN | 0 | 35 || 36 | 0 | IN   | GPIO.27 | 27  | 16  |
 |  26 |  25 | GPIO.25 |   IN | 0 | 37 || 38 | 0 | IN   | GPIO.28 | 28  | 20  |
 |     |     |      0v |      |   | 39 || 40 | 0 | IN   | GPIO.29 | 29  | 21  |
 +-----+-----+---------+------+---+----++----+---+------+---------+-----+-----+
 | BCM | wPi |   Name  | Mode | V | Physical | V | Mode | Name    | wPi | BCM |
 +-----+-----+---------+------+---+---Pi 2---+---+------+---------+-----+-----+

下記のpythonスクリプトを作成する。

$ sudo apt-get install vim
$ vi power_btn.py

#!/usr/bin/env python2.7
import RPi.GPIO as GPIO
import os
import time

SW_PIN = 4
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(SW_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)

while True:
        GPIO.wait_for_edge(SW_PIN, GPIO.FALLING );
    print "power button push..."
    time.sleep(1)
        if GPIO.input(SW_PIN) == GPIO.LOW:
                print "power button will reboot the system..."
                time.sleep(1)
                GPIO.cleanup()
                os.system("/sbin/shutdown -h now")

下記のコマンドの後、1秒以上ボタンを押すと電源が切れることを確認する。

$ sudo power_btn.py

これを自動で起動させる。
rc.localを開き、exit 0の前に1文追加する。

sudo vi /etc/rc.local

/etc/rc.local

sudo python /usr/local/sbin/power_btn.py &

exit 0

参考

RaspberryPi2でROSを使う一番楽な方法(多分)
https://qiita.com/raucha/items/c39d92a6b201eda33cca

Rasberry Pi 3にROS(Kinetic Kame)を導入
https://qiita.com/ramuda25/items/2dfcaba75d42adc51214

RaspberryPiの電源オフスイッチ
https://ryusakura.wordpress.com/2016/01/20/raspberrypi%E3%81%AE%E9%9B%BB%E6%BA%90%E3%82%AA%E3%83%95%E3%82%B9%E3%82%A4%E3%83%83%E3%83%81/