ベース GPU 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 Amazon ECR にプッシュする

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

このチュートリアルでは、以下の例に概要が示されている 3 つのコンテナイメージを使用して Hello World の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作成し、実行することにより、コンテナイメージ内で GPU ドライバーを使用して ROS 2 Foxy と Gazebo 11 で開発する方法について説明します。


├── SampleGPUBaseApp // Base Image
│   └── Dockerfile
├── SampleGPURobotApp // Image for Robot App
│   ├── Dockerfile
│   └── robot-entrypoint.sh
├── SampleGPUSimulationApp // 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、Gazebo、GPU ドライバー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するためのパスを設定します。

ベース GPU イメージの作成

次の Dockerfile には、NVIDIA OpenGL からベースイメージを作成して DCV をインストールするためのコマンドが含まれています。

以下のコマンドを SampleGPUBaseApp ディレクトリの Dockerfile に保存します。


# Copyright Amazon.com, Inc. or its affiliates. All Rights Reserved.
# SPDX-License-Identifier: MIT-0
FROM nvidia/opengl:1.0-glvnd-runtime-ubuntu20.04

ENV DEBIAN_FRONTEND="noninteractive"
ENV QT_X11_NO_MITSHM=1

RUN apt-get clean
RUN apt-get update && apt-get install -y --no-install-recommends \
        ca-certificates \
        devilspie \
        gnupg2 \
        mesa-utils \
        sudo \
        unzip \
        wget \
        xfce4-terminal

RUN wget https://d1uj6qtbmh3dt5.cloudfront.net/NICE-GPG-KEY && gpg --import NICE-GPG-KEY && \
        wget https://d1uj6qtbmh3dt5.cloudfront.net/2021.2/Servers/nice-dcv-2021.2-11048-ubuntu1804-x86_64.tgz && \
        tar xvzf nice-dcv-2021.2-11048-ubuntu1804-x86_64.tgz && \
        cd nice-dcv-2021.2-11048-ubuntu1804-x86_64 && \
        apt install -y ./nice-dcv-gl_2021.2.944-1_amd64.ubuntu1804.deb

RUN apt update && apt -y install locales && \
        locale-gen en_US en_US.UTF-8 && \
        update-locale LC_ALL=en_US.UTF-8 LANG=en_US.UTF-8

ENV LANG=en_US.UTF-8

RUN apt-get update && apt-get install -y --no-install-recommends curl lsb-release

RUN curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key  -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg && \
        curl -s https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.asc | apt-key add - && \
        echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(lsb_release -cs) main" | tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null && \
        apt update && \
        apt install -y ros-foxy-desktop && \
        /bin/bash -c "source /opt/ros/foxy/setup.bash"

RUN apt -y install ros-foxy-gazebo-ros-pkgs

RUN apt-key adv --fetch-keys 'http://packages.osrfoundation.org/gazebo.key' && \
        apt update && \
        apt install -y python3-rosdep git

RUN if [ ! -f "/etc/ros/rosdep/sources.list.d/20-default.list" ]; then \
        rosdep init; \
    fi

RUN rosdep update

RUN apt-get install -y python3-apt python3-pip python3-vcstool python3-testresources

RUN pip3 install -U pytest setuptools colcon-ros-bundle

RUN useradd --create-home robomaker && \
        sh -c 'echo "robomaker ALL=(root) NOPASSWD:ALL" >> /etc/sudoers'

RUN sh -c 'mkdir -p /home/robomaker/workspace' && \
        sh -c 'cd /home/robomaker/workspace && wget https://github.com/aws-robotics/aws-robomaker-sample-application-helloworld/archive/ros2.zip && unzip ros2.zip'

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 SampleGPUBaseApp
docker build -t samplegpubaseapp:latest .

ベースイメージをビルドすると ROS 2 Foxy、Gazebo 11、NVIDIA OpenGL、NICE-DCV がインストールされます。

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 SampleGPURobotApp ディレクトリの 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 samplegpubaseapp: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" ]

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
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
printenv

exec "${@:1}"

以下のコマンドにより、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 SampleGPURobotApp
docker build -t samplegpurobotapp:latest .

シミュレーション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

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。以下のスクリプトを SampleGPUSimulationApp ディレクトリの Dockerfile に保存してビルドします。このスクリプトにより、Hello World シミュレーション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 samplegpubaseapp: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" ]

simulation-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-ros2/simulation_ws
source /opt/ros/foxy/setup.bash
source /usr/share/gazebo-11/setup.sh

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

source ./install/setup.sh
printenv

exec "${@:1}"

以下のコマンドを実行してイメージを作成します。



                cd SampleGPUSimulationApp
                docker build -t samplegpusimulationapp:latest .

アプリケーションを実行して Amazon 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。イメージが実行されていることを確認した後、Docker 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できます。

次のコマンドを使用すると、ローカル Linux 環境で Hello World アプリケーションを実行できます。


docker run -it -e DISPLAY -v /tmp/.X11-unix/:/tmp/.X11-unix/ --name gpu_robot_app \
-u robomaker -e ROBOMAKER_GAZEBO_MASTER_URI=http://localhost:5555 \
-e ROBOMAKER_ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311 \
samplegpurobotapp:latest                   
                
docker run -it -e DISPLAY -v /tmp/.X11-unix/:/tmp/.X11-unix/ --name gpu_sim_app \
-u robomaker -e ROBOMAKER_GAZEBO_MASTER_URI=http://localhost:5555 \
-e ROBOMAKER_ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311 \
samplegpusimulationapp: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すると、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。

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。
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 gpu_sim_app bash

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

イメージにタグを追加できます。以下のコマンドによりイメージにタグを付けることができます。


docker tag samplegpurobotapp:latest accountID.dkr.ecr.us-west-2.amazonaws.com/samplegpurobotapp:latest
              
docker tag samplegpusimulationapp:latest accountID.dkr.ecr.us-west-2.amazonaws.com/samplegpusimulationapp: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/samplegpurobotapp:latest 
docker push accountID.dkr.ecr.us-west-2.amazonaws.com/samplegpusimulationapp:latest

これで、これらのイメージを使用して GPU コンピューティングでシミュレーションジョブを実行できるようになりました。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。

ブラウザで JavaScript が無効になっているか、使用できません。

AWS ドキュメントを使用するには、JavaScript を有効にする必要があります。手順については、使用するブラウザのヘルプページを参照してください。

ドキュメントの表記規則

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

Simulation