Day30 ROS2 總結

15th鐵人賽 ros2 ros2 porting ros ros remote

leochien1110

2023-10-22 23:00:21

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遠端控制和監測

上述的各種操作都是在本機端進行，但是如果要在遠端進行呢？在一般的使用情境下，我們並無法把螢幕鍵盤滑鼠都接在機器人上跟著走，所以會需要透過遠端來進行操作和訊息傳遞。

ROS是基於網路架構的，所以只要兩台電腦在同一個區域網路下，就可以進行遠端操作。

ROS

在ROS中，主要透過設定ROS_MASTER_URI和上ROS_IP來進行遠端操作。

在機器人(ROS Master Server)上:
```
export ROS_IP=<robot_ip>
roscore
```

在電腦(ROS Client)上:

export ROS_MASTER_URI=http://<robot_ip>:11311
export ROS_IP=<client_ip>

ROS2

在ROS2中，底層已經使用DDS，所以在區域網路中是以Multicast，所以不需要設定ROS_MASTER_URI和ROS_IP，只需要設定ROS_DOMAIN_ID即可，一般預設為0。兩台電腦都設定一樣才能讓ROS2跨裝置溝通。以下為設定範例：

首先要確認兩台電腦都在同一個區域網路下，並且拿到機器人的IP位址:
```
ifconfig
```
(Optional)設定ssh id以便從電腦連到機器人
```
vim ~/.ssh/config
```
接著將Hostname, ip等設定好
```
Host <my_robot>
    Hostname <robot_ip>
    User <robot_user>
```
在機器人上設定ssh id
```
ssh-copy-id <my_robot>
```
遠端連線到機器人
如果有設定ssh id，則可以直接連線:
```
ssh <my_robot>
```
否則需要輸入密碼、使用者名稱和機器人IP:
```
ssh <robot_user>@<robot_ip>
```

測試multicast是否啟動
在電腦上開啟multicast接收器用來測試

ros2 multicast receive

在機器人上發送測試訊息

ros2 multicast send

如果在電腦上可以收到訊息，則表示multicast正常運作。

若無法收到，則可能是防火牆的問題，可以將防火牆設定為允許multicast:
```
sudo ufw allow in proto udp to 224.0.0.0/4
sudo ufw allow in proto udp from 224.0.0.0/4
```

也有可能是multicast的網域不同。可以透過上述ifconfig來查看網域：

# 有線的話會類似
eno1: flags=4163<...,MULTICAST>

# 無線的話則會類似
wlp2s0: flags=4163<...,MULTICAST>

如果Multicast不是在想要的網域，假設想要設定到eth0的話，可以透過以下指令來設定：

# for newly added
sudo route add -net 224.0.0.0 netmask 240.0.0.0 dev eth0 

# or update it
sudo route replace -net 224.0.0.0 -netmask 240.0.0.0 dev eth0

MacOS的話，假設目標是en0，可以透過以下指令來設定：

# for newly added
sudo route add 224.0.0.0 -netmask 240.0.0.0 -interface en0

# or update it
sudo route change 224.0.0.0 -netmask 240.0.0.0 -interface en0

在機器人上設定ROS_DOMAIN_ID
```
export ROS_DOMAIN_ID=30
```
在電腦開啟另一個terminal，設定ROS_DOMAIN_ID
```
export ROS_DOMAIN_ID=30
```
在機器人上啟動talker
```
ros2 run demo_nodes_cpp talker
```
在電腦上啟動listener
```
ros2 run demo_nodes_cpp listener
```
如果可以在電腦上看到機器人發送的訊息，則表示遠端操作成功！！！

ROS vs. ROS2

說明	ROS	ROS2
機器人上	`export ROS_IP=<robot_ip>`	`export ROS_DOMAIN_ID=30`
電腦上	`export ROS_MASTER_URI=http://<robot_ip>:11311export ROS_IP=<client_ip>`	`export ROS_DOMAIN_ID=30`

總結

好啦，ROS2鐵人終於到這邊結束了(其實第三天就結束了XD)，謝謝大家一路看到這邊。當初之所以會想參加這個鐵人，其實是希望ROS2可以多一點完善的中文的資源，不然雖然有很多優質短文，但大都零零落落的很沒有組織性。

期間很謝謝很多前輩的文章，尤其是蛤前輩，他的ROS筆記是讓我想要回饋ITHOME鐵人的主因。另外還有感謝ROS2官方的文件和範例，讓我省去很多測試的時間，另外還有copilot的幫忙，主要在文章後面將ROS vs ROS2的表格中很快速地幫我寫好語法，讓我省去很多時間，真的很推薦大家都去訂閱哈哈。

這次的鐵人賽，我也是第一次參加，也是第一次寫這麼多的文章，雖然有點累，但也學到了很多東西，也希望大家可以從這些文章中學到一些東西。這些文章的Markdown我都放在GitHub，去找吧(誤) 歡迎大家一起來編輯修改，讓這些ROS2的文章更加完善，幫助中文圈的人迎向大機器人時代！