準備とインストール(Ros4Win)
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準備とインストール(Ros4Win)

USBメモリにROS for Windows(Ros4Win)をインストールして使う場合には、Windows10が動作するPCと8GB以上のUSBメモリが必要になります。また、開発環境を動作させるためには、Visual Studio 2017 CommunityにVisual C++をインストールしておく必要があります。
  • 準備するもの
    • Windows10が動作するPC(インターネットにアクセスで起用にしておいて下さい)
    • Visual Studio 2017 Community + Visual C++
    • 8GB以上のUSBメモリ(高速な読み書きができるものが望ましい)

Ros4Winのインストール

Ros4Winのためのサードパーティライブラリについて

ROSのパッケージを動作させるには、さまざまなライブラリが必要です。Ros4Winでは、下のライブラリをインストールすることができます。
ASSIMP.tgz
Open Asset Import Library(モデルファイルの読込に使います)
Eigen3.tgz
行列計算のためのライブラリです
Graphviz-2.38.tgz
ノードの構成図などのグラフ作成用のライブラリとツール群です。
Python37.tgz
Python3.7.1の実行環境です。ROSに必要なcatkin_pkgやnumpy,matplotlibなどがすでにインストールされています。
Qt5.tgz
Qt5.12.0の実行、開発環境です。実際に使わなそうなツールやドキュメントを省いています。
SDL2.tgz
SDL2(Simple DirectMedia Layer version 2)ライブラリです。
SDL2_image.tgz
SDL2の画像読込ののライブラリです。
TinyXML.tgz
軽量XMLパーザです。
TinyXML2.tgz
軽量XMLパーザです。TinyXMLの後継になります。
boost_1_68_0.tgz
boostライブラリです。(version 1.68.0) C++言語における便利なライブラリ群です。
bullet3.tgz
bullet3(Bullet Physics SDK)のOSS版をビルドしたものですが、最低限しかありません。
bzip2.tgz
ファイルの圧縮のためのライブラリです。
clink.tgz
コマンドプロンプトの拡張です。引数の補完などができます。(一部ですが)
cmake-3.13.1-win64-x64.tgz
cmake 3.13.1です。
curl.tgz
データ転送のライブラリとツールです。curlコマンドはWindows10ではすでに標準で入っています。
flann-1.8.4.tgz
高速最近傍店探索ライブラリです、
freeglut.tgz
GLUT(OpenGL Utility Toolkit)のフリー版です、
glew2.2.tgz
GLEW(OpenGL Extension Wrangler Library)です。
log4cxx.tgz
ログ記録のためのライブラリです。
lz4.tgz
データ圧縮ライブラリです。
ogre-1.10.12.tgz
OGRE(Object-Oriented Graphics Rendering Engine)。3Dのシーンレンダリングのライブラリです。
ompl-1.4.2.tgz
Open Motion Planning Libraryです。
opencv-3.4.5.tgz
Open Computet Visionライブラリです。
pcl.tgz
Point-Cloud Libraryです。
qhull.tgz
3次元モデルの凸包モデルを計算するためのライブラリです。
yaml-cpp.tgz
YAMLデータのパーザです。
以上のライブラリは、
に置いています。
これらのライブラリは、展開するドライブは任意ですが、\localの下に展開されることを想定しています。つまり、D:ドライブにRos4Winをインストールする場合には、D:\localに展開する必要があります。

Ros4Winで用意しているROSパッケージ

Ros4Winでは、メタパッケージとして、ros_base, ros_desktop, control, plan, navigation, robot, setup があります。各メタパケージは、下記の通りです。
ros_base
開発コマンド(catkin)や基本的な通信、ノード生成を行うためのパッケージ群です。
初心者の方は、すべてインストールしてください。
ros_desktop
rqt,rvizなどの一般的なツール群や各種チュートリアルを含むパッケージ群です。
初心者の方は、すべてインストールすることをお勧めします。
control
コントロールインターフェース、コントロールマネージャーなど、一般的な制御に必要なパッケージ群です。
このパッケージは、ロボット制御を行うためには、必須となります。planメタパッケージを利用するには、インストールしてください。
plan
moveitをはじめマニピュレータを制御するためのパッケージ群です。
逆キネマティクスの計算や動作計画のためのパッケージも含まれています。Ros4Winでは、株式会社アールティ製のcrane x7の動作確認を行っています。
navigation
map_serverなど移動ロボットの動作に必要なパッケージ群です。
robot
各種ロボットのデバイスドライバなど低レベルの制御用パッケージ群です。
Ros4Winでは、Dynamixel社のモータ制御ライブラリのみを用意しています。
setup
Ros4WinのセットアップやROSノードを動作させるためのスクリプト群です。Ros4Winでは、必須のパッケージです。
各パッケージは、
http://hara.jpn.com/pub/ros_pkg/<メタパッケージ名>
に置いています。すべてのパケージは、\opt の下に展開されることを想定していますので、Ros4WinをインストールするドライブがD:ドライブの場合には、tarコマンドなどで D:\optに展開してください。
現在用意しているパッケージは、サードパーティライブラリを含めて310個ありますので、手動で個々のファイルをダウンロードし、展開するのは大変だと思いますので、初期インストールのためのバッチファイルと各パッケージの管理のための簡易パッケージマネージャーを用意しています。
初心者の方は、インストールスクリプトをご利用ください。

Ros4WinをUSBメモリにインストールする

ここでは、Ros4Winを install_ros4win.bat を利用してUSBメモリにインストールする方法を説明します。
まず、添付されている ros4win.zipをダウンロードして、適当な場所(C:\work としておきます)に展開します。
また、Ros4WinをインストールするUSBメモリをPCに挿入ます。この時のUSBメモリは、D:ドライブと仮定します。
次にコマンドプロンプトを開き、展開した場所に移動し、インストールバッチファイルを実行してください。
 C:\> cd \work\ros4win
 C:\work\ros4win> install_ros4win.bat D: 
このコマンドを実行すると現在のディレクトリの下に、ros4win_pkgというディレクトを作成して、すべてのパケージをダウンロードした後に、D:ドライブに Ros4Winをインストール(パッケージの展開)を行います。
パッケージは、310個で約1.1GB、展開後は、ライブラリ 3.7Gバイト、ROSパッケージ720Mバイトくらいになります。
そのため、USBメモリは、比較的高速のものを推奨いたします。確認したところSanDisk社製のエクストリームプロ(128GBで6000円程度)という製品がお勧めなのですが、同社のクルーザーフィットという製品(64GBで1500円程度)でも動作には、支障がないと思います。

簡易パッケージマネージャー r4wpkg.exeについて

現在のRos4Winでは、r4wpkg.exeという簡易パッケージマネージャーを用意しています。
このコマンドは、python3で実装しており、パッケージリポジトリのサーバーと連携動作し、パッケージのダウンロード、インストール、アンインストールを行うことができます。
また、各パッケージの依存関係やダウンロードしたライブラリのアップデートの確認等も可能ですが、まだ開発途中のためLinuxのaptコマンドほど高機能ではありません。今後コマンドのアップデートによりより細かいパッケージの制御が行えるように したいと思います。

Ros4Winのセットアップ

Ros4Winのcmakeファイルやpythonスクリプトには、絶対パスが記入されているものが非常に多くあります。USBメモリ上にあるRos4Winを利用するには、このドライブ名を現在のドライブ名に変更する必要があります。
Ros4Winでは、各ファイルのドライブ名を一括変換を行うためのバッチファイル (resetRosEnv.bat) を用意していますので、初めて利用される場合およびドライブ名が変更になった場合には、必ず実行してください。
以上でRos4Winのインストールは終了です。次は、ROSでプログラムを作成、実行するための環境設定に進みます。

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