Windows11/WSL(Ubuntu20.04) - ROS2 Foxy VSCode Raspberry pi Pico micro-ROS Arduino言語

1. WSL Ubuntu 20.04.6 LTSをインストール

Microsoft StoreからUbuntu 20.04.6 LTSを検索しインストールする。詳細は以下の通り。

2. Visual Studio Code + Remote WSL をインストール

3. ROS2 Foxyのインストール

1. Visual Studio CodeからUbuntu20.04に接続
2. スタートメニューのClone Git Repositoryからhttps://github.com/TriOrb-Inc/pio_microros_base.gitをクローン
3. VSCode上部のTerminalからターミナルを起動し、https://docs.ros.org/en/foxy/Installation/Ubuntu-Install-Debians.html の手順に従いROSをインストール
4. Python3をデフォルトにしておく：sudo update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/bin/python3.8 0

4. Raspberry pi Pico向けにmicro-ROS(Arduino言語)をビルド

1. venvをインストール：sudo apt install python3-venv
2. VSCodeのExtensionsからPlatformIO IDEを検索しインストール
   • インストールが完了後Reloadを促される
3. ビルド
   a. VSCode左側の蟻っぽいマークをクリック
   b. PlatformIOのProject TasksにBuildなどのメニューが出てくるまでしばらく待つ
   c. Buildが通ればOK
4. Windows PCにPicoを接続する
   ※既に何らかのソフトが書き込まれている場合はBOOTSELを押しながら接続
5. ファイルエクスプローラーから\\wsl.localhost\Ubuntu-20.04\home\<Ubuntu User Name>\pio_microros_base\.pio\build\picoを開き「firmware.uf2」をPicoへドラッグアンドドロップで書き込む
6. PicoのLEDが1秒周期で点滅するのが確認できればOK

5. WSLからPico（USB Serial）を認識できるようにする

• 途中再起動が必要
• attachする際のコマンドは下記のような感じ：

usbipd wsl attach -d "Ubuntu-20.04" --busid 2-4

6. ROSトピックの受け取り

1. Ubuntu 20.04 on WLSのターミナルに戻る
2. 下記コマンドでDockerをインストールする

   sudo apt update
   sudo apt install -y ca-certificates curl gnupg lsb-release
   sudo mkdir -p /etc/apt/keyrings
   curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg
   echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list
   sudo apt update
   sudo apt install -y docker-ce docker-compose-plugin
   sudo service docker start
   sudo gpasswd -a $USER docker
   su $USER # Ubuntu user password required
   

3. Ubuntu上でPicoが認識できているかを確認する：lsusbでArduino RaspberryPi PicoがあればOK
4. Picoのdevice pathを確認する：/dev/ttyACM0もしくは/dev/ttyUSB0のどちらか存在する方がPico
5. docker run -it --rm -d --name micro-ros-agent -v /dev:/dev --privileged --net=host triorb/micro-ros-agent:galactic serial --dev /dev/ttyACM0 --baud 115200でmicroROS-agentを起動する。/dev/ttyACM0の箇所は適宜変更する。
   ※バックグラウンドでAgentが起動した状態になる。停止するときはdocker stop micro-ros-agent
6. ノードが認識され、トピックが届いているか確認：

   source /opt/ros/foxy/setup.bash
   ros2 node list && ros2 topic list
   

   以下のような表示になればOK

   <username>@<hostname>:~/pio_microros_base$ ros2 node list && ros2 topic list
   /pio_uros_base_node
   /cmd_topic
   /parameter_events
   /rosout
   /test1
   /test2
   

以上。あとは良しなにPicoのソフトを作る。

参考サイト

https://ar-ray.hatenablog.com/entry/2022/04/07/121653
https://qiita.com/ousagi_sama/items/b4eb3d9c6b337cbe1b05

以下、備忘録

WSLではなくWindowsでもcolcon buildが通るように格闘しましたが、時間切れにより断念。

ROS2 Foxyのインストール

なお、大前提としてパッケージ管理ソフトChocolateyを入れる必要がある。ビジネス利用は有償だがライセンス費用は安い。

Chocolateyインストール（PowerShell管理者）

Set-ExecutionPolicy Bypass -Scope Process -Force; [System.Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol = [System.Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol -bor 3072; iex ((New-Object System.Net.WebClient).DownloadString('https://chocolatey.org/install.ps1'))

以降、Foxyの公式マニュアルに従う

• DDS implementations (optional)は一旦スキップで試す（micro-ROSビルド時にエラーになるかも。その時はこの注釈を変更する）
• python -m pip installでライブラリーをインストールする前にpythonのバージョンが3.8.3であることを確認すること：python -V
  • 公式手順に従った場合はPowerShell再起動で3.8.3が標準になる
• python -m pip installでライブラリーをインストールする前にpip自体をupgradeしておくこと：python -m pip install --upgrade pip

micro-ROSのビルドテスト（on Windows + VisualStudioCode + PlatformIO）

メモ

• FileExistsError:が出る場合はmicro_ros_platformioのbuildフォルダを削除する：rd /s /q .pio\libdeps\pico\micro_ros_platformio\build
• RuntimeError: VisualStudioVersion is not set, please run within a Visual Studio Command Prompt.が出る場合は。。。これが解決できなかった