ARM Docker和ROS2: 从容器化的角度了解ROS2
引言：在机器人应用领域，ROS2（Robot Operating System 2）已经成为了一个非常重要的开源框架。而Docker作为一个流行的容器化工具，在软件开发和部署中也扮演着重要角色。本文将会介绍如何使用ARM Docker来容器化ROS2开发环境，并提供一些示例代码来帮助读者更好地理解。
什么是ARM Docker？
ARM Docker是基于ARM体系结构的Docker，它允许我们在ARM设备上运行和管理容器。ARM Docker是运行在ARM架构上的Docker，而不是运行在x86架构上的Docker。由于ARM架构在物联网和嵌入式领域得到了广泛应用，因此ARM Docker逐渐流行起来。
为什么使用ARM Docker？
使用ARM Docker有以下几个优势：
- 跨平台性：ARM Docker可以在不同的ARM设备上运行，无论是嵌入式设备还是服务器。
- 隔离性：Docker容器提供了隔离的运行环境，避免了软件之间的冲突。
- 易于部署：使用Docker镜像可以方便地在不同的设备上进行部署和分享。
安装ARM Docker
在ARM设备上安装ARM Docker有以下几个步骤：
- 安装Docker引擎：根据设备的不同，可以使用不同的安装方法。例如，在Ubuntu系统上，可以使用以下命令安装Docker引擎：
sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
- 验证安装：安装完成后，可以使用以下命令验证Docker是否成功安装：
docker --version
# 输出类似于：
# Docker version 20.10.8, build 3967b7d
使用ARM Docker容器化ROS2开发环境
接下来，我们将使用ARM Docker来容器化ROS2开发环境。首先，我们需要创建一个Docker镜像，其中包含ROS2运行所需的所有依赖项。
在本示例中，我们将使用以下Dockerfile来构建一个基于Ubuntu的ROS2镜像：
FROM ubuntu:20.04
# 安装ROS2依赖项
RUN apt-get update && apt-get install -y curl gnupg2 lsb-release
RUN curl -s | apt-key add -
RUN echo "deb [arch=arm64,os=ubuntu:focal] focal main" > /etc/apt/sources.list.d/ros2-latest.list
RUN apt-get update && apt-get install -y ros-foxy-desktop
# 设置环境变量
ENV ROS_DISTRO foxy
ENV ROS_DOMAIN_ID 42
# 启动ROS2
CMD [ "bash" ]
在创建Dockerfile后，可以使用以下命令来构建ROS2镜像：
docker build -t ros2-arm:foxy .
构建完成后，可以使用以下命令来启动ROS2容器：
docker run -it --rm --net=host ros2-arm:foxy
现在，我们已经成功地在ARM设备上运行了一个ROS2容器，并可以开始进行ROS2开发。
示例：发布和订阅消息
接下来，我们将使用ROS2和ARM Docker来开发一个简单的发布者和订阅者节点。首先，我们需要创建一个新的ROS2工作空间。
在ROS2容器中，可以使用以下命令来创建一个新的工作空间：
mkdir -p ~/ros2_ws/src
cd ~/ros2_ws/src
ros2 pkg create my_package
然后，在my_package中创建一个新的Python脚本publisher.py：
import rclpy
from rclpy.node import Node
from std_msgs.msg import String
class MinimalPublisher(Node):
def __init__(self):
super().__init__('minimal_publisher')
self.publisher_ = self.create_publisher(String, 'topic', 10)
