ROS2の環境を構築する　その１（Windows）

はじめに

　今回はROS2の環境構築です。何度か挑戦して諦めていたのですが、今度こそちゃんと動かせるようにしてみます。

　つい最近参加していたROS Japan UGでは、ROS1からROS2に移行するのは大変という話を聞きました。ROS2から始めたほうがすんなり使えるそうです。私もROS2から始めてみます。

▼こちらのイベントに参加していました。

https://rosjp.connpass.com/event/304753/

　ROS2に関する書籍はいくつか出版されているのですが、環境構築の方法については古いことがあるらしいです。今回は公式ドキュメントに沿って環境を構築していきます。

環境を構築する

　Windows 10のみサポートしているそうです。

▼ドキュメントはこちら

https://docs.ros.org/en/iron/Installation/Windows-Install-Binary.html

▼はじめに古い方のドキュメントを読んでしまっていました。こちらは公式ではサポートされていません。でも検索して最初に見つかるのがこのドキュメントだと思います。

https://docs.ros.org/en/dashing/Installation/Windows-Install-Binary.html#

chocolateyのインストール

▼インストール方法についてはこちら

https://chocolatey.org/install#individual

　PowerShellで実行するコマンドがあります。

▼コマンドはこちら

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

▼実行してみると、以下のエラーが出ました。

 
 警告: 'choco' was found at 'C:\ProgramData\chocolatey\bin\choco.exe'.
 警告: An existing Chocolatey installation was detected. Installation will not continue. This script will not overwrite existing installations.
 If there is no Chocolatey installation at 'C:\ProgramData\chocolatey', delete the folder and attempt the installation again.

　C:\ProgramData\chocolateyにすでにchocolateyのフォルダがありました。一旦削除して、もう一度実行しました。

▼すると、次のエラーが出ました。

 Installation of Chocolatey to default folder requires Administrative permissions. Please run from elevated prompt. Please see https://chocolatey.org/install for details and alternatives if needing to install as a non-administrator.

　管理者権限が無いと実行できないようです。VS CodeのターミナルのPowerShellで実行していたのですが、改めてPowerShellを管理者として実行しました。

▼スタートメニューのWindows PowerShellを右クリックすると、選択できます。

　この後も管理者権限でコマンドを実行しています。

　さらにPythonとVisual C++ Redistributablesをインストールしました。

 choco install -y python --version 3.8.3
 choco install -y vcredist2013 vcredist140

Open SSLのインストール

▼ダウンロードはこちらから

https://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html

　Win64 OpenSSL v3.2.1のexeファイルをダウンロードしました。実行してみると、これもすでにフォルダがあったみたいです。改めてインストールしました。

▼setxで環境変数を設定しておきます。

 setx /m OPENSSL_CONF "C:\Program Files\OpenSSL-Win64\bin\openssl.cfg"

Visual Studioのインストール

▼ダウンロードはこちらから

https://visualstudio.microsoft.com/ja/downloads/

　Visual Studio 2019のDesktop development with C++が必要です。既にインストールしていたので、インストーラを起動して確認しておきました。

▼インストーラの「変更」を選択すると、設定を確認できます。

▼C++によるデスクトップ開発が既にインストールされている状態です。

Open CVのインストール

▼こちらのリンクをクリックすると、ダウンロードが始まります。

https://github.com/ros2/ros2/releases/download/opencv-archives/opencv-3.4.6-vc16.VS2019.zip

　ダウンロードしたファイルを解凍後、Cドライブ直下に移動しておきます。

▼移動した状態

▼環境変数を設定しておきます。

 setx -m OpenCV_DIR C:\opencv

dependenciesのインストール

▼cmakeをインストールします。

 choco install -y cmake

▼こちらのページから、必要なパッケージをダウンロードします。

https://github.com/ros2/choco-packages/releases/tag/2022-03-15

▼必要なパッケージはこちら

• asio.1.12.1.nupkg
• bullet.3.17.nupkg
• cunit.2.1.3.nupkg
• eigen-3.3.4.nupkg
• tinyxml-usestl.2.6.2.nupkg
• tinyxml2.6.0.0.nupkg

▼ダウンロードしたパッケージをインストールします。「<PATH\TO\DOWNLOADS\>」の部分は、環境に合わせてください。

 choco install -y -s <PATH\TO\DOWNLOADS\> asio cunit eigen tinyxml-usestl tinyxml2 bullet

　私の場合はユーザー名がmgs_1で、C:\Users\mgs_1\Downloadsにしました。

▼ちなみに、パッケージが足りていないとエラーが出ました。

▼さらにインストールします。pipをアップグレードしないとエラーが出ました。

 python -m pip install -U pip setuptools==59.6.0
 python -m pip install -U catkin_pkg cryptography empy importlib-metadata jsonschema lark==1.1.1 lxml matplotlib netifaces numpy opencv-python PyQt5 pillow psutil pycairo pydot pyparsing==2.4.7 pyyaml rosdistro

xmllintのインストール

▼ダウンロードページはこちら

https://www.zlatkovic.com/pub/libxml/64bit/

　libxml2-2.9.3-win32-x86_64.7zをダウンロードしました。推奨されている通りCドライブ直下にxmllintフォルダを作成して、そこで解凍しました。

▼解凍後のフォルダはこちら

　「Add C:\xmllint\bin to the PATH」とのことだったので、環境変数のPathに、C:\xmllint\binを追加しました。

Qt5のインストール

　推奨されていた5.12.x Offline Installersからインストールしました。かなり時間がかかりました。

▼インストール後、環境変数を設定しました。

 setx /m Qt5_DIR C:\Qt\Qt5.12.12\5.12.12\msvc2017_64
 setx /m QT_QPA_PLATFORM_PLUGIN_PATH C:\Qt\Qt5.12.12\5.12.12\msvc2017_64\plugins\platforms

　rqt_graphを使う場合はGraphvizが必要とのことだったので、これもインストールしておきます。ノード間通信に関するものだそうです。

▼graphviz-9.0.0 (64-bit) EXE installerをダウンロードしました。

https://graphviz.org/download/

　インストーラに環境変数の追加について聞かれるので、追加しておきました。

ROS2のインストール

▼ダウンロードはこちらから

https://github.com/ros2/ros2/releases

　今回はros2-iron-20240209-windows-release-amd64.zipをダウンロードしました。

▼C:\dev\ros2_ironフォルダに配置しました。

　セットアップをするのに call C:\dev\ros2_iron\local_setup.bat を実行するように書かれていました。しかし、callが定義されていないというエラーが出ていました。

▼callをつけずにbatファイルを実行すると、以下のエラーが出ました。

 "[rti_connext_dds_cmake_module][warning] RTI Connext DDS environment script not found (\resource\scripts\rtisetenv_x64Win64VS2017.bat). 
 RTI Connext DDS will not be available at runtime, unless you already configured PATH manually."

　ps1ファイルを実行してから、ros2コマンドを実行するとうまくいきました。

▼こちらのコマンドだとうまくいきました。

 C:\dev\ros2_iron\local_setup.ps1
 ros2 run demo_nodes_cpp talker

▼Hello WorldがPublishされています！

　なお新しくPowerShellを開くと、setupを実行しなければros2が定義されていない状態になっていました。

▼talkerを起動した状態で、別のPowerShellでlistenerも起動してみました。

 ros2 run demo_nodes_py listener

▼talkerのメッセージを受信しています！

最後に

　目次を見ると、インストールするものが多いですね。バージョン依存が心配になります。

　ひとまずInstallationのページはこれでOKかなと思います。まだ簡単なサンプルしか実行していないので、次はチュートリアルを試してみます。

▼チュートリアルのページはこちら

https://docs.ros.org/en/iron/Tutorials.html

　Raspberry Piにも環境を構築したいところです。