ベースイメージの作成ロボットアプリケーション用イメージの作成シミュレーションアプリケーション用イメージの作成アプリケーションを実行して ECR にプッシュする

ROS Melodic と Gazebo 9 でサンプルアプリケーションを実行する

以下のチュートリアルでは、Hello World ロボットアプリケーションおよびシミュレーションアプリケーションを作成して実行することにより、コンテナイメージを使用して ROS および Gazebo 9 で開発する方法について説明します。本書で説明されているコマンドを実行することで、サンプルアプリケーションを動作させることができます。

このチュートリアルでは、3 つのコンテナイメージを作成して使用します。次に、このサンプルアプリケーションで使用するディレクトリ構造を示します。


├── HelloWorldSampleAppROSMelodicGazebo9 // Base Image
│   └── Dockerfile
├── HelloWorldSampleAppROSMelodicGazebo9RobotApp // Image for Robot App
│   ├── Dockerfile
│   └── robot-entrypoint.sh
├── HelloWorldSampleAppROSMelodicGazebo9SimApp // Image for Simulation App
│   ├── Dockerfile
│   └── simulation-entrypoint.sh

各 Dockerfile には、各イメージのビルドに必要な指示があります。

ベースイメージの Dockerfile には、ROS と Gazebo を設定するためのコマンドがあります。
ロボットアプリケーションの Dockerfile には、Hello World ロボットアプリケーションを設定するためのコマンドがあります。
シミュレーションアプリケーションの Dockerfile には、Hello World シミュレーションアプリケーションを設定するためのコマンドがあります。

ロボットアプリケーションとシミュレーションアプリケーションの両方に、エントリポイントスクリプトがあります。これらのスクリプトは、それぞれのアプリケーションの環境をソースにします。これらのスクリプトによりパスが設定され、そのパスを使って、コマンドを実行してロボットアプリケーションとシミュレーションアプリケーションを起動します。

ベースイメージの作成

ベースイメージを作成するには、Dockerfile に環境作成用の例のコマンドを保存します。次に Dockerfile を作成します。

次のコマンドを Dockerfile に保存します。


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

ENV DEBIAN_FRONTEND noninteractive

RUN apt-get clean
RUN apt-get update && apt-get install -y \
    lsb  \
    unzip \
    wget \
    curl \
    sudo \
    python-vcstool \
    python-rosinstall \
    python3-colcon-common-extensions \
    ros-melodic-rviz \
    ros-melodic-rqt \
    ros-melodic-rqt-common-plugins \
    devilspie \
    xfce4-terminal \
    ros-melodic-gazebo-ros-pkgs \
    ros-melodic-gazebo-ros-control \
    ros-melodic-turtlebot3

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/ros1.zip && unzip ros1.zip'
RUN sh -c 'cd /home/robomaker/workspace/aws-robomaker-sample-application-helloworld-ros1'

RUN sudo rosdep fix-permissions
RUN rosdep update

Dockerfile を作成したら、ターミナルで以下のコマンドを使用してビルドします。
```
cd ../HelloWorldSampleAppROSMelodicGazebo9
docker build -t helloworldsampleapprosmelodicgazebo9:latest .
```

ベースイメージをビルドすると ROS Melodic と Gazebo 9 がインストールされます。アプリケーションを正常に実行するには、両方のライブラリをインストールする必要があります。

ロボットアプリケーション用イメージの作成

ベースイメージを作成したら、ロボットアプリケーションのイメージを作成できます。

以下のスクリプトを Dockerfile に保存してビルドします。このスクリプトにより、Hello World ロボットアプリケーションがダウンロードされて設定されます。


# Copyright Amazon.com, Inc. or its affiliates. All Rights Reserved.
# SPDX-License-Identifier: MIT-0
FROM helloworldsampleapprosmelodicgazebo9:latest

# Build the Robot application
RUN cd /home/robomaker/workspace/aws-robomaker-sample-application-helloworld-ros1/robot_ws && \
 /bin/bash -c "source /opt/ros/melodic/setup.bash && vcs import < .rosinstall && rosdep install --rosdistro melodic --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 roslaunch hello_world_robot rotate.launch
ENTRYPOINT [ "/home/robomaker/robot-entrypoint.sh" ]

以下のコマンドを使用して、Dockerfile からロボットアプリケーションのイメージが作成されます。


cd HelloWorldSampleAppROSMelodicGazebo9RobotApp/HelloWorldSampleAppROSMelodicGazebo9RobotApp 
docker build -t helloworldsampleapprosmelodicgazebo9robotapp:latest image/.

robot-entrypoint.sh として保存できるスクリプトの内容を以下に示します。このスクリプトはロボットアプリケーションの環境をソースにします。


#!/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-ros1/robot_ws
source /opt/ros/melodic/setup.bash
source /usr/share/gazebo-9/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}"

シミュレーションアプリケーション用イメージの作成

ベースイメージとロボットアプリケーション用イメージを作成すれば、シミュレーションアプリケーションのイメージを作成できます。


# Copyright Amazon.com, Inc. or its affiliates. All Rights Reserved.
# SPDX-License-Identifier: MIT-0
FROM helloworldsampleapprosmelodicgazebo9:latest

# Build the Simulation application
RUN cd /home/robomaker/workspace/aws-robomaker-sample-application-helloworld-ros1/simulation_ws && \
    /bin/bash -c "source /opt/ros/melodic/setup.bash && vcs import < .rosinstall && rosdep install --rosdistro melodic --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 roslaunch hello_world_simulation empty_world.launch
ENTRYPOINT [ "/home/robomaker/simulation-entrypoint.sh" ]

次の simulation-entrypoint.sh スクリプトを保存してください。このスクリプトはシミュレーションアプリケーションの環境をソースにします。


#!/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-ros1/simulation_ws
source /opt/ros/melodic/setup.bash
source /usr/share/gazebo-9/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}"

アプリケーションを実行して ECR にプッシュする

イメージを作成したら、ローカルの Linux 環境で適切に動作していることを確認します。Docker イメージが実行されていることを確認した後、そのイメージを Amazon ECR にプッシュしてシミュレーションジョブを作成することができます。

次のコマンドを使用して、ローカル Linux 環境で Hello World アプリケーションを実行します。


docker run -it -e DISPLAY -v /tmp/.X11-unix/:/tmp/.X11-unix/ \
-u robomaker -e ROBOMAKER_GAZEBO_MASTER_URI=http://localhost:5555 \
-e ROBOMAKER_ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311 \
helloworldsampleapprosmelodicgazebo9robotapp:latest


docker run -it -e DISPLAY -v /tmp/.X11-unix/:/tmp/.X11-unix/ \
-u robomaker -e ROBOMAKER_GAZEBO_MASTER_URI=http://localhost:5555 \
-e ROBOMAKER_ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311 \
helloworldsampleapprosmelodicgazebo9simapp:latest

ロボットアプリケーションコンテナとシミュレーションアプリケーションコンテナを実行し、Gazebo GUI ツールを使用してシミュレーションを視覚化できます。以下のコマンドを使用して次の作業を行います。
1. シミュレーションアプリケーションを実行しているコンテナに接続します。
2. Gazebo グラフィカルユーザーインターフェイス (GUI) を実行することでアプリケーションを視覚化します。
```
# 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
$ rosrun gazebo_ros gzclient                   
```

イメージにタグを追加して整理します。これらのイメージをタグするには、次のコマンドを使用します。


docker tag helloworldsampleapprosmelodicgazebo9robotapp:latest accountID.dkr.ecr.us-west-2.amazonaws.com/helloworldsampleapprosmelodicgazebo9robotapp:latest


docker tag helloworldsampleapprosmelodicgazebo9simapp:latest accountID.dkr.ecr.us-west-2.amazonaws.com/helloworldsampleapprosmelodicgazebo9simapp:latest

アプリケーションが正常に動作していることを確認したら、以下のコマンドを使用して Amazon ECR にプッシュできます。


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/helloworldsampleapprosmelodicgazebo9robotapp:latest 
docker push accountID.dkr.ecr.us-west-2.amazonaws.com/helloworldsampleapprosmelodicgazebo9simapp:latest

その後、イメージに対してシミュレーションジョブを実行できます。シミュレーションジョブの詳細については、「AWS RoboMaker によるシミュレーション」を参照してください。

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ROS 2 Foxy と Gazebo 11 を使用したサンプルアプリケーションの実行

ROS2 Foxy と Gazebo 11 を使用した GPU サンプルアプリケーションの実行