创建基础映像为机器人应用程序创建映像为模拟应用程序创建映像运行应用程序并将其推送到 Amazon ECR

使用 ROS 2 Foxy 和 Gazebo 11 运行示例应用程序

以下教程向您展示了如何通过创建和运行 Hello World 机器人应用程序和模拟应用程序，通过容器映像使用 ROS 2 Foxy 和 Gazebo 11 进行开发。您可以通过运行本文档中描述的命令使示例应用程序正常运行。

在本教程中，我们创建并使用了三个容器映像。下文展示了我们在此示例应用程序中使用的目录结构。


├── HelloWorldSampleAppROS2FoxyGazebo11 // Base Image
│   └── Dockerfile
├── HelloWorldSampleAppROS2FoxyGazebo11RobotApp // Image for Robot App
│   ├── Dockerfile
│   └── robot-entrypoint.sh
├── HelloWorldSampleAppROS2FoxyGazebo11SimApp // Image for Simulation App
│   ├── Dockerfile
│   └── simulation-entrypoint.sh

每个 Dockerfile 都有构建每个映像所需的指令；

基础映像的 Dockerfile 包含设置 ROS 和 Gazebo 的命令。
机器人应用程序的 Dockerfile 包含设置 Hello World 机器人应用程序的命令。
模拟应用程序的 Dockerfile 包含设置 Hello World 模拟应用程序的命令。

机器人应用程序和模拟应用程序都有一个入口点脚本。这些脚本为其各自的应用程序提供环境。它们为您设置了运行命令以启动机器人和模拟真应用程序的路径。

创建基础映像

要创建基础映像，请将示例中的命令保存在 Dockerfile 中以创建环境。然后，运行并构建 Dockerfile。

将以下命令保存在 Dockerfile 中。


# Copyright Amazon.com, Inc. or its affiliates. All Rights Reserved.
# SPDX-License-Identifier: MIT-0
FROM ros:foxy

ENV DEBIAN_FRONTEND noninteractive

RUN apt-get clean
RUN apt-get update && apt-get install -y \
    lsb  \
    unzip \
    wget \
    curl \
    sudo \
    python3-vcstool \
    python3-rosinstall \
    python3-colcon-common-extensions \
    ros-foxy-rviz2 \
    ros-foxy-rqt \
    ros-foxy-rqt-common-plugins \
    devilspie \
    xfce4-terminal

RUN wget https://packages.osrfoundation.org/gazebo.key -O - | sudo apt-key add -; \
    sh -c 'echo "deb http://packages.osrfoundation.org/gazebo/ubuntu-stable `lsb_release -cs` main" > /etc/apt/sources.list.d/gazebo-stable.list'
RUN apt-get update && apt-get install -y gazebo11

ENV QT_X11_NO_MITSHM=1

ARG USERNAME=robomaker
RUN groupadd $USERNAME
RUN useradd -ms /bin/bash -g $USERNAME $USERNAME
RUN sh -c 'echo "$USERNAME ALL=(root) NOPASSWD:ALL" >> /etc/sudoers'
USER $USERNAME

RUN sh -c 'cd /home/$USERNAME'

# Download and build our Robot and Simulation application
RUN sh -c 'mkdir -p /home/robomaker/workspace'
RUN sh -c 'cd /home/robomaker/workspace && wget https://github.com/aws-robotics/aws-robomaker-sample-application-helloworld/archive/3527834.zip && unzip 3527834.zip && mv aws-robomaker-sample-application-helloworld-3527834771373beff0ed3630c13479567db4149e aws-robomaker-sample-application-helloworld-ros2'
RUN sh -c 'cd /home/robomaker/workspace/aws-robomaker-sample-application-helloworld-ros2'

RUN sudo rosdep fix-permissions
RUN rosdep update

创建 Dockerfile 后，请在终端上使用以下命令进行构建。


cd ../HelloWorldSampleAppROS2FoxyGazebo11
docker build -t helloworldsampleappros2foxygazebo11:latest .

构建基础映像安装 ROS 2 Foxy 和 Gazebo 11。您需要安装两个库才能成功运行应用程序。

为机器人应用程序创建映像

创建基础映像后，您可以为机器人应用程序创建映像。您可以将以下脚本保存在 Dockerfile 中并进行构建。此脚本下载 Hello World 机器人应用程序并对其进行设置。


# Copyright Amazon.com, Inc. or its affiliates. All Rights Reserved.
# SPDX-License-Identifier: MIT-0
FROM helloworldsampleappros2foxygazebo11:latest

# Build the Robot application
RUN cd /home/robomaker/workspace/aws-robomaker-sample-application-helloworld-ros2/robot_ws && \
 /bin/bash -c "source /opt/ros/foxy/setup.bash && vcs import < .rosinstall && rosdep install --rosdistro foxy --from-paths src --ignore-src -r -y && colcon build"


COPY robot-entrypoint.sh /home/robomaker/robot-entrypoint.sh
RUN sh -c 'sudo chmod +x /home/robomaker/robot-entrypoint.sh'
RUN sh -c 'sudo chown robomaker:robomaker /home/robomaker/robot-entrypoint.sh'

CMD ros2 launch hello_world_robot rotate.launch.py
ENTRYPOINT [ "/home/robomaker/robot-entrypoint.sh" ]

以下命令从 Dockerfile 中为机器人应用程序创建映像。


cd HelloWorldSampleAppROS2FoxyGazebo11RobotApp/HelloWorldSampleAppROS2FoxyGazebo11RobotApp
docker build -t helloworldsampleappros2foxygazebo11robotapp:latest .

以下是您可以另存为 robot-entrypoint.sh 的脚本内容。此脚本为机器人应用程序提供环境。


#!/bin/bash

if [ ! -z $GAZEBO_MASTER_URI ]; then
        tmp_GAZEBO_MASTER_URI=$GAZEBO_MASTER_URI
fi

cd /home/robomaker/workspace/aws-robomaker-sample-application-helloworld-ros2/robot_ws
source /opt/ros/foxy/setup.bash
source /usr/share/gazebo-11/setup.sh
source ./install/setup.sh

if [ ! -z $tmp_GAZEBO_MASTER_URI ]; then
        export GAZEBO_MASTER_URI=$tmp_GAZEBO_MASTER_URI
        unset tmp_GAZEBO_MASTER_URI
fi

printenv

exec "${@:1}"

为模拟应用程序创建映像

创建基础映像和机器人应用程序映像后，您可以为模拟应用程序创建映像。您可以将以下脚本保存在 Dockerfile 中并进行构建。此脚本下载 Hello World 机器人应用程序并对其进行设置。


# Copyright Amazon.com, Inc. or its affiliates. All Rights Reserved.
# SPDX-License-Identifier: MIT-0
FROM helloworldsampleappros2foxygazebo11:latest

# Build the Simulation application
RUN cd /home/robomaker/workspace/aws-robomaker-sample-application-helloworld-ros2/simulation_ws && \
 /bin/bash -c "source /opt/ros/foxy/setup.bash && vcs import < .rosinstall && rosdep install --rosdistro foxy --from-paths src --ignore-src -r -y && colcon build"
 
 
COPY simulation-entrypoint.sh /home/robomaker/simulation-entrypoint.sh

RUN sh -c 'sudo chmod +x /home/robomaker/simulation-entrypoint.sh'
RUN sh -c 'sudo chown robomaker:robomaker /home/robomaker/simulation-entrypoint.sh'

CMD ros2 launch hello_world_simulation empty_world.launch.py
ENTRYPOINT [ "/home/robomaker/simulation-entrypoint.sh" ]

以下命令创建映像。


cd HelloWorldSampleAppROS2FoxyGazebo11SimApp/HelloWorldSampleAppROS2FoxyGazebo11SimApp 
docker build -t helloworldsampleappros2foxygazebo11simapp:latest .

以下是您可以另存为 simulation-entrypoint.sh 的脚本内容。此脚本为模拟应用程序提供环境。


#!/bin/bash

if [ ! -z $GAZEBO_MASTER_URI ]; then
        tmp_GAZEBO_MASTER_URI=$GAZEBO_MASTER_URI
fi

cd /home/robomaker/workspace/aws-robomaker-sample-application-helloworld-ros2/simulation_ws
source /opt/ros/foxy/setup.bash
source /usr/share/gazebo-11/setup.sh
source ./install/setup.sh

if [ ! -z $tmp_GAZEBO_MASTER_URI ]; then
        export GAZEBO_MASTER_URI=$tmp_GAZEBO_MASTER_URI
        unset tmp_GAZEBO_MASTER_URI
fi

printenv

exec "${@:1}"

运行应用程序并将其推送到 Amazon ECR

创建映像后，请确保它们在本地 Linux 环境中正常运行。检查映像是否运行后，您可以将您的 Docker 映像推送到 Amazon ECR 并创建模拟作业。

以下命令使您能够在本地 Linux 环境中运行该应用程序。


docker run -it -e DISPLAY -v /tmp/.X11-unix/:/tmp/.X11-unix/ --name robot_app \
-u robomaker -e ROBOMAKER_GAZEBO_MASTER_URI=http://localhost:5555 \
-e ROBOMAKER_ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311 \
helloworldsampleappros2foxygazebo11robotapp:latest


docker run -it -e DISPLAY -v /tmp/.X11-unix/:/tmp/.X11-unix/ --name sim_app \
-u robomaker -e ROBOMAKER_GAZEBO_MASTER_URI=http://localhost:5555 \
-e ROBOMAKER_ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311 \
helloworldsampleappros2foxygazebo11simapp:latest

运行机器人应用程序和模拟应用程序容器时，可以使用 Gazebo GUI 工具对模拟进行可视化。使用以下命令：

连接到运行模拟应用程序的容器。
通过运行 Gazebo 图形用户界面 (GUI) 可视化您的应用程序。


# Enable access to X server to launch Gazebo from docker container
$ xhost +

# Check that the robot_app and sim_app containers are running. The command should list both containers
$ docker container ls

# Connect to the sim app container
$ docker exec -it sim_app bash

# Launch Gazebo from within the container
$ /home/robomaker/simulation-entrypoint.sh ros2 launch gazebo_ros gzclient.launch.py

您可以为映像添加标签。以下命令使您能够为映像添加标签。


docker tag helloworldsampleappros2foxygazebo11robotapp:latest accountID.dkr.ecr.us-west-2.amazonaws.com/helloworldsampleappros2foxygazebo11robotapp:latest


docker tag helloworldsampleappros2foxygazebo11simapp:latest accountID.dkr.ecr.us-west-2.amazonaws.com/helloworldsampleappros2foxygazebo11simapp:latest

验证应用程序运行正常后，您可以使用以下命令推送到 Amazon ECR。


aws ecr get-login-password --region us-west-2 | docker login --username AWS --password-stdin accountID.dkr.ecr.us-west-2.amazonaws.com
docker push accountID.dkr.ecr.us-west-2.amazonaws.com/helloworldsampleappros2foxygazebo11robotapp:latest 
docker push accountID.dkr.ecr.us-west-2.amazonaws.com/helloworldsampleappros2foxygazebo11simapp:latest

然后，您可以对映像运行模拟作业。有关模拟作业的更多信息，请参阅使用 AWS RoboMaker 进行模拟。

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文档惯例

创建用于运行 hello world 示例应用程序的映像

使用 ROS Melodic 和 Gazebo 9 运行示例应用程序。