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Criar de contêineres de aplicativos
Há três etapas para enviar um trabalho de simulação no AWS RoboMaker: criar os contêineres do aplicativo, vincular o contêiner a um aplicativo AWS RoboMaker e usar os contêineres para enviar um trabalho de simulação. Esta seção aborda como criar contêineres de aplicativos usando o Docker do AWS RoboMaker. Usamos o aplicativo de exemplo “hello-world”
Se você não estiver usando ROS, consulte a postagem do blog que descreve como executar qualquer simulação de alta fidelidade no AWS RoboMaker com suporte a GPU e contêiner
Seções
Pré-requisitos
Antes de começar, verifique se o seu ambiente de desenvolvimento tem as dependências necessárias. Você deve ter o Docker, o AWS CLI e o VCS Import Tool instalados em sua máquina.
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Instale a AWS CLI: https://docs.aws.amazon.com/cli/latest/userguide/getting-started-install.html
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Instale o Docker: https://docs.docker.com/get-docker/
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Instale a VCS Import Tool
(se necessário para seu fluxo de trabalho):
sudo pip3 install vcstool
Você também deve ter uma conta da AWS com um perfil do IAM contendo as seguintes permissões:
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Criar uma função do IAM
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Crie recursos do AWS RoboMaker (tarefas de simulação, robôs e aplicativos de simulação)
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Crie e faça o upload de repositórios do Amazon ECR
Por fim, você precisa saber o número da sua conta e selecionar uma região na qual executará a simulação. O AWS RoboMaker é suportado nas seguintes regiões listadas Terminais e cotas do AWS RoboMaker
Criação de contêineres de aplicativos a partir de um espaço de trabalho ROS
As simulações do AWS RoboMaker são compostas por um aplicativo de simulação e um aplicativo opcional de robô. Cada um desses aplicativos é definido por um nome e uma imagem de contêiner. Esta seção demonstra como criar a imagem do contêiner para um aplicativo de simulação e um aplicativo de robô. No exemplo a seguir, os dois aplicativos são criados em um único espaço de trabalho. A abordagem a seguir é facilmente generalizável para qualquer projeto de ROS.
Para começar, clone o repositório hello world e importe a fonte.
git clone https://github.com/aws-robotics/aws-robomaker-sample-application-helloworld.git helloworld cd helloworld vcs import robot_ws < robot_ws/.rosinstall vcs import simulation_ws < simulation_ws/.rosinstall
Depois, crie um novo arquivo de texto no diretório helloworld e atribua a ele o nome Dockerfile. Copie e cole o conteúdo a seguir:
# ======== ROS/Colcon Dockerfile ======== # This sample Dockerfile will build a Docker image for AWS RoboMaker # in any ROS workspace where all of the dependencies are managed by rosdep. # # Adapt the file below to include your additional dependencies/configuration # outside of rosdep. # ======================================= # ==== Arguments ==== # Override the below arguments to match your application configuration. # =================== # ROS Distribution (ex: melodic, foxy, etc.) ARG ROS_DISTRO=melodic # Application Name (ex: helloworld) ARG APP_NAME=robomaker_app # Path to workspace directory on the host (ex: ./robot_ws) ARG LOCAL_WS_DIR=workspace # User to create and use (default: robomaker) ARG USERNAME=robomaker # The gazebo version to use if applicable (ex: gazebo-9, gazebo-11) ARG GAZEBO_VERSION=gazebo-9 # Where to store the built application in the runtime image. ARG IMAGE_WS_DIR=/home/$USERNAME/workspace # ======== ROS Build Stages ======== # ${ROS_DISTRO}-ros-base # -> ros-robomaker-base # -> ros-robomaker-application-base # -> ros-robomaker-build-stage # -> ros-robomaker-app-runtime-image # ================================== # ==== ROS Base Image ============ # If running in production, you may choose to build the ROS base image # from the source instruction-set to prevent impact from upstream changes. # ARG UBUNTU_DISTRO=focal # FROM public.ecr.aws/lts/ubuntu:${UBUNTU_DISTRO} as ros-base # Instruction for each ROS release maintained by OSRF can be found here: # https://github.com/osrf/docker_images # ================================== # ==== Build Stage with AWS RoboMaker Dependencies ==== # This stage creates the robomaker user and installs dependencies required # to run applications in RoboMaker. # ================================== FROM public.ecr.aws/docker/library/ros:${ROS_DISTRO}-ros-base AS ros-robomaker-base ARG USERNAME ARG IMAGE_WS_DIR RUN apt-get clean RUN apt-get update && apt-get install -y \ lsb \ unzip \ wget \ curl \ xterm \ python3-colcon-common-extensions \ devilspie \ xfce4-terminal RUN groupadd $USERNAME && \ useradd -ms /bin/bash -g $USERNAME $USERNAME && \ sh -c 'echo "$USERNAME ALL=(root) NOPASSWD:ALL" >> /etc/sudoers' USER $USERNAME WORKDIR /home/$USERNAME RUN mkdir -p $IMAGE_WS_DIR # ==== ROS Application Base ==== # This section installs exec dependencies for your ROS application. # Note: Make sure you have defined 'exec' and 'build' dependencies correctly # in your package.xml files. # ======================================== FROM ros-robomaker-base as ros-robomaker-application-base ARG LOCAL_WS_DIR ARG IMAGE_WS_DIR ARG ROS_DISTRO ARG USERNAME WORKDIR $IMAGE_WS_DIR COPY --chown=$USERNAME:$USERNAME $LOCAL_WS_DIR/src $IMAGE_WS_DIR/src RUN sudo apt update && \ rosdep update && \ rosdep fix-permissions # Note: This will install all dependencies. # You could further optimize this by only defining the exec dependencies. # Then, install the build dependencies in the build image. RUN rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y # ==== ROS Workspace Build Stage ==== # In this stage, we will install copy source files, install build dependencies # and run a build. # =================================== FROM ros-robomaker-application-base AS ros-robomaker-build-stage LABEL build_step="${APP_NAME}Workspace_Build" ARG APP_NAME ARG LOCAL_WS_DIR ARG IMAGE_WS_DIR RUN . /opt/ros/$ROS_DISTRO/setup.sh && \ colcon build \ --install-base $IMAGE_WS_DIR/$APP_NAME # ==== ROS Robot Runtime Image ==== # In the final stage, we will copy the staged install directory to the runtime # image. # ================================= FROM ros-robomaker-application-base AS ros-robomaker-app-runtime-image ARG APP_NAME ARG USERNAME ARG GAZEBO_VERSION ENV USERNAME=$USERNAME ENV APP_NAME=$APP_NAME ENV GAZEBO_VERSION=$GAZEBO_VERSION RUN rm -rf $IMAGE_WS_DIR/src COPY --from=ros-robomaker-build-stage $IMAGE_WS_DIR/$APP_NAME $IMAGE_WS_DIR/$APP_NAME # Add the application source file to the entrypoint. WORKDIR / COPY entrypoint.sh /entrypoint.sh RUN sudo chmod +x /entrypoint.sh && \ sudo chown -R $USERNAME /entrypoint.sh && \ sudo chown -R $USERNAME $IMAGE_WS_DIR/$APP_NAME ENTRYPOINT ["/entrypoint.sh"]
O Dockerfile que você acabou de criar é um conjunto de instruções usado para criar imagens de Docker. Leia os comentários no Dockerfile para ter uma ideia do que está sendo construído e adapte conforme necessário às suas necessidades. Para facilitar o desenvolvimento, o Dockerfile é baseado nas imagens oficiais do ROS Docker mantidas pela Open Source Robotics Foundation (OSRF)
Em seguida, crie um novo arquivo chamado entrypoint.sh.
#!/bin/bash set -e source "/home/$USERNAME/workspace/$APP_NAME/setup.bash" if [[ -f "/usr/share/$GAZEBO_VERSION/setup.sh" ]] then source /usr/share/$GAZEBO_VERSION/setup.sh fi printenv exec "${@:1}"
Um arquivo ENTRYPOINT é um executável que é executado quando o contêiner Docker é gerado. Estamos usando um ponto de entrada para fornecer o espaço de trabalho do ROS, para que possamos executar comandos roslaunch com facilidade no AWS RoboMaker. Talvez você queira adicionar suas próprias etapas de configuração do ambiente a esse arquivo ENTRYPOINT.
O nosso Dockerfile usa uma compilação em várias etapas e um armazenamento em cache integrado com o Docker BuildKit. As compilações de vários estágios permitem fluxos de trabalho com etapas de compilação separadas, para que as dependências de construção e o código-fonte não sejam copiados na imagem do runtime. Isso reduz o tamanho da imagem do Docker e melhora o desempenho. As operações de cache aceleram futuras compilações armazenando arquivos criados anteriormente.
Construa o aplicativo de robô com o seguinte comando:
DOCKER_BUILDKIT=1 docker build . \ --build-arg ROS_DISTRO=melodic \ --build-arg LOCAL_WS_DIR=./robot_ws \ --build-arg APP_NAME=helloworld-robot-app \ -t robomaker-helloworld-robot-app
Depois que o aplicativo do robô for construído, você poderá criar o aplicativo de simulação da seguinte forma:
DOCKER_BUILDKIT=1 docker build . \ --build-arg GAZEBO_VERSION=gazebo-9 \ --build-arg ROS_DISTRO=melodic \ --build-arg LOCAL_WS_DIR=./simulation_ws \ --build-arg APP_NAME=helloworld-sim-app \ -t robomaker-helloworld-sim-app
Execute o comando docker images para confirmar que as imagens do Docker foram criadas com sucesso. A saída deve ser semelhante à seguinte:
Administrator:~/environment/helloworld (ros1) $ docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE robomaker-helloworld-sim-app latest 5cb08816b6b3 6 minutes ago 2.8GB robomaker-helloworld-robot-app latest b5f6f755feec 10 minutes ago 2.79GB
Neste ponto, você construiu com sucesso suas imagens do Docker. É uma boa ideia testá-los localmente antes de enviá-los para uso com o AWS RoboMaker. A próxima seção mostra como fazer isso.
Testando seus contêineres
Os comandos a seguir permitem que você execute o aplicativo em seu ambiente de desenvolvimento local.
Inicie o aplicativo de robô:
docker run -it -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 \ robomaker-helloworld-robot-app:latest roslaunch hello_world_robot rotate.launch
Inicie o aplicativo de simulação:
docker run -it -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 \ robomaker-helloworld-sim-app:latest roslaunch hello_world_simulation empty_world.launch
Depois de confirmar que seus contêineres estão funcionando corretamente, você pode publicar contêineres de aplicativos no Amazon ECR e, em seguida, Enviar um trabalho de simulação.
