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Robotics and ROS 2 - Learn by Doing! Manipulators: 開発環境 (セクション2/10)

Hafnium

  • このセクションでは、VirtualBoxを使用して仮想マシンにUbuntuをインストールする手順と、デュアルブート構成でUbuntuをインストールする手順を説明しています。

  • ROS 2のインストール方法を紹介し、HumbleやIronなどのバージョンの選択肢について説明しています。

  • Visual Studio Codeの設定、ターミナルの拡張、必要なROS 2パッケージのインストール方法について詳細に解説しています。

「Robotics and ROS 2 - Learn by Doing! Manipulators」コースのセクション2では、開発環境のセットアップに必要な重要な手順を学びます。このステージは基礎的であり、学習体験をスムーズにし、プロジェクト開発を効果的に行うために、ソフトウェアとハードウェアが正しく構成されていることを保証します。以下は、このセクションに基づく包括的なガイドです。

ステップ1：仮想マシンにUbuntuをインストール

最初のタスクは、Oracle VM VirtualBoxを使用して仮想マシン（VM）にUbuntuをインストールすることです。この方法を使用すると、現在のオペレーティングシステム（WindowsまたはmacOS）を変更することなくUbuntuを使用できます。

Oracle VM VirtualBoxのインストール

  1. Oracle VM VirtualBoxのダウンロード：公式ウェブサイトからお使いのOS用のインストールファイルをダウンロードします。

  2. VirtualBoxのインストール：ウェブサイトの指示に従ってインストールします。

仮想マシンの構成

  1. Ubuntu ISOのダウンロード：公式UbuntuウェブサイトからUbuntu 22.04 ISOファイルを取得します。

  2. 新しいVMの作成：VirtualBoxを開き、「新規」をクリックして新しいVMをセットアップします。

  3. リソースの割り当て：適切なRAMとCPUリソースを割り当て、推奨値を守ります。

  4. ディスクスペース：VM用に少なくとも25 GBのディスクスペースを割り当てます。

  5. Ubuntuのインストール：VMを起動し、自動的に始まるUbuntuのインストールプロセスに従います。

ステップ2：デュアルブートでのUbuntuインストール

より統合されたセットアップを好む方のために、Windowsと並行してデュアルブート構成でUbuntuをインストールする方法もあります。このセットアップでは、起動時にWindowsとUbuntuのどちらを起動するか選択できます。

デュアルブートの準備

  1. Ubuntu ISOのダウンロード：上記と同じく、Ubuntu 22.04 ISOファイルをダウンロードします。

  2. ブータブルUSBの作成：Rufusのようなツールを使用して、Ubuntu ISOを含むブータブルUSBドライブを作成します。

  3. ディスクスペースの予約：Windowsのディスク管理を使用して、新しいパーティションを作成します。

Ubuntuのインストール

  1. USBから起動：PCを再起動し、USBドライブから起動します。

  2. Ubuntuのインストール：インストール手順に従い、「Windows Boot Managerの横にUbuntuをインストール」を選択します。

ステップ3：UbuntuにROS 2をインストール

Ubuntuがセットアップされたら、次のステップはROS 2のインストールです。このコースでは、ROS 2 HumbleまたはIronのどちらかを選択できます。開発するコードは両方に互換性があります。

ROS 2のインストール

  1. ロケールの設定：ROS 2に要求されるシステムロケール設定を調整します。

  2. ROS 2リポジトリの追加：システムにROS 2のaptリポジトリを設定します。

  3. ROS 2のインストール：ターミナルコマンドを使用して、デスクトップバージョンのROS 2をインストールします。これには、コースで使用する追加パッケージが含まれます。

  4. インストールの確認：ROS 2が正しくインストールされていることを確認するためのコマンドを実行します。

ステップ4：開発環境の構成

効率的なコーディングとデバッグのために、適切に構成された開発環境が不可欠です。Visual Studio Code（VS Code）は、その多様な拡張機能サポートのため、これに最適とされています。

Visual Studio Codeのインストール

  1. ダウンロードとインストール：公式MicrosoftウェブサイトからLinux用のDebianパッケージを取得し、Ubuntuのソフトウェアインストーラーを使用してインストールします。

  2. 拡張機能の構成：C/C++、Python、CMake、XML、ROS用の拡張機能をインストールして機能を拡張します。

ステップ5：高度なターミナル設定

Terminatorのような高度なターミナルを使用すると、複数のターミナルセッションを1つのウィンドウで効率的に管理できます。

  1. Terminatorのインストール：`sudo apt-get install terminator`コマンドを使用してTerminatorをインストールします。

  2. Terminatorの構成：効率的なマルチタスクのために、キーコンビネーションを使用してターミナルを水平および垂直に分割する方法を学びます。

ステップ6：ROS 2パッケージのインストール

最後に、コース全体で使用する重要なROS 2パッケージとライブラリをインストールします。これには、ジョイントステートパブリッシャー、xacro、gazebo-ros、ros2-control、MoveItが含まれます。さらに、パッケージのビルドに使用するcolconを設定し、Arduinoとの通信に使用するライブラリをインストールします。

  1. ROS 2パッケージ：`sudo apt-get install`コマンドを使用して必要なROS 2パッケージをインストールします。

  2. Colconのセットアップ：colconコマンドのタブ補完を有効にしてビルドプロセスを効率化します。

  3. Arduinoライブラリ：`libserial-dev`とPythonパッケージ（`pyserial`、`flask`）をインストールします。

結論

セクション2を完了することで、ロボティクスとROS 2のハンズオンの側面に飛び込むための堅固な基盤が築かれます。これらの手順を慎重に追うことで、開発環境が強固で効率的かつプロジェクトに対して準備が整ったものになります。UbuntuをVMまたはデュアルブートで実行するかにかかわらず、ROS 2と適切に構成されたVS Codeが学習と開発の経験を大幅に向上させます。

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