在Docker上运行ROS（melodic版本）机器人项目

前言

对于ROS机器人项目来说，运行的环境可能各不相同，有的需要在Ubuntu18.04下运行，有的需要在Ubuntu20.04下运行。运行环境的改变，产生使用Docker配置环境的需求。本人以港科大FUEL的项目为例，尝试在Docker上安装ROS-Melodic，并运行该无人机项目。在本文中，会引用到很多的链接，因为避免重复造论子，本人将踩了一路的坑总结在文章中，并找到了相应的解决办法，供读者参考，解决办法以文字或链接的形式在文中体现，大家按顺序运行即可。

一）Docker内运行ROS(melodic版本)

1.1 Docker的安装与配置

如果安装好了Docker，本节可以跳过。

对于Docker的安装和相关配置，可以参考本人的文章。手把手教你使用Docker安装Ubuntu18.04_猪猪的超超的博客-CSDN博客本文详讲解Docker安装以及相应的配置，如取消root权限，开机自启动，阿里云加速等。最后以安装Ubuntu18.04为例，讲解了如何使用Docker进行环境的搭建。https://blog.csdn.net/weixin_65688914/article/details/133514201?spm=1001.2014.3001.5501需要注意的是，大家不需要再去安装Ubuntu18.04，因为有大神已经做好了Ubuntu18.04环境下且安装好了ROS(melodic版本)的镜像，大家只需要去拉取下面这个镜像：

osrf/ros:melodic-desktop-full

1.2 Docker拉取并配置ROS镜像

安装好Docker之后，我们需要使用Docker工具拉取大神制作的ROS镜像，参考下面博客即可：

Docker内运行ROS(melodic版本)以及使用Rviz_docker ros代码在宿主机运行-CSDN博客Docker内运行ROS(melodic版本)以及使用Rviz写在前文Docker的安装以及介绍本文就不再累述了，安装Docker的版本任意，但是要注意的一点是你是ARM板子还是x86的板子，一般在ARM板上实现上述功能较为麻烦，如果是在ARM板子上使用Docker+ROS的话可以参考这篇文章http://wiki.ros.org/docker/Tutorials/Hardware%20Acceleration#nvidia-docker1在ROS的官网上有教程，但是还是有些坑的，如果你使用的是Nvi_docker ros代码在宿主机运行https://blog.csdn.net/qq_40695642/article/details/117607446

1.3 一个问题的解决方案

警告：对Linux不熟悉的人慎重使用，为保险起见，你最好选择docker下的容器linux系统开发。如果在容器内也出现如下的问题，解决方法如下：

【警告或报错问题】：XDG_RUNTIME_DIR not set, defaulting to ‘/tmp/runtime-root‘

1）在/etc/profile末尾增加两句

export XDG_RUNTIME_DIR=/usr/lib/
export RUNLEVEL=3

2）然后刷新全局变量

source /etc/profile

二）Ubuntu容器环境配置

2.1 安装Openssh

sudo apt-get update ##（更新软件源）执行安装操作，如果不成功，执行第2行指令

sudo apt-get upgrade ##（继续更新软件源）执行安装操作，应该能成功 

sudo apt-get install -y openssh-server

2.2 配置Github的SSH密钥

我们先使用git clone [通过ssh协议拉取仓库]，如果出现下面的问题，参考该博客即可解决。

解决方案：Permission denied (publickey). fatal: Could not read from remote repository.https://www.cnblogs.com/wmr95/p/7852832.html在配置完成之后，我们就能使用我们的Docker下的ROS(Melodic版本)的容器，来运行项目啦。

三）运行HKUST的无人机项目

我们以香港科技大学的一个无人机项目为例进行说明。

GitHub - HKUST-Aerial-Robotics/FUEL: An Efficient Framework for Fast UAV ExplorationAn Efficient Framework for Fast UAV Exploration . Contribute to HKUST-Aerial-Robotics/FUEL development by creating an account on GitHub.https://github.com/HKUST-Aerial-Robotics/FUEL我们先在docker容器中，新建一个文件夹用来克隆该项目。

mkdir HKUST_FUEL

随后，我们根据github上的README文件进行操作即可

3.1 安装依赖项

  sudo apt-get install libarmadillo-dev ros-melodic-nlopt

3.2 编译源文件

新建src文件夹（用以catkin_make编译），远程拉取仓库到本地

在终端依次输入如下指令

  cd ${YOUR_WORKSPACE_PATH}/src
  git clone [email protected]:HKUST-Aerial-Robotics/FUEL.git
  cd ../ 
  catkin_make

3.3 解决catkin_make出现的问题

【问题】：cannot find -ldw

意思是找不到相应的包，因此我们需要再去安装一下相关的包

我们依次输入如下指令，安装好所缺的包

apt install libdw-dev

apt install libssl-dev

再去编译，在终端输入catkin_make，就可以完成编译啦！

3.4 运行项目

我们打开两个终端，分别进入到docker容器中

在两个终端都输入如下指令

docker exec -it rocker bash #以交互的方式运行容器

在两个终端中，都 cd 到我们运行项目的文件夹

在第一个终端输入：

  source devel/setup.bash && roslaunch exploration_manager rviz.launch

在第二个终端输入：

  source devel/setup.bash && roslaunch exploration_manager exploration.launch

就可以看到电脑打开了rviz，并正在运行项目啦，我们点击右上角的 2D NAV Goal ，然后在地图中点击一下，就能看到无人机的建图过程啦！

四）存在的一些问题及改进方案

4.1 问题一：rviz卡顿

项目能正常运行了，但是存在一个问题，就算rviz节目较为卡顿，而且点击最小化之后，rviz直接卡了，读者不妨试一试。这是因为docker占用和依赖的是本机的显卡资源，通过X协议在电脑中展现rviz的图像化界面。因此在运行项目时，需要注意不要将rviz最小化。

4.2 问题二：打开多个终端烦琐

在3.4中，我们运行项目的时候需要打开两个终端，过程非常的烦琐，由于机器人项目经常需要打开多个终端，为了解决这个问题，对于本机来说，有实用的软件Terminator。

对于Docker来说呢，向读者推荐Tmux，感兴趣的读者可以参考。

Tmux教程（一文就够）_LYF0816LYF的博客-CSDN博客Tmux1. Tmux是什么？1.1 基本概念1.2 安装2. session操作2.1 启动2.2 分离2.3 退出2.4 绑定、解绑、切换session2.5 重命名session3. window操作3.1 新建窗口tmux new-window3.2 切换窗口3.3 重命名窗口4. pane操作4.1 划分窗格4.2 光标位置4.4 关闭窗格5. 其他操作5.1 tmux上下翻屏使用教程网上相关的Tmux教程很多，可是看完感觉不是太细就是太散，有一些不常用的操作、快捷键也写出来了，感觉重点不够突出_tmux教程https://blog.csdn.net/CSSDCC/article/details/121231906

总结

本文详细讲解了如何在Docker中运行ROS项目，并以香港科技大学的无人机项目为例，进行解释说明。旨在手把手教会读者上手Docker，并成功运行一个ROS机器人项目。