🥇Inštalácia ROS v IMG-obraze Ubuntu pre jednodeskový počítač

Úvod

Nedávno, pri práci na diplomovke, som čelil potrebe vytvoriť obraz Ubuntu pre jednodeskový počítač už s nainštalovaným ROS (Robot Operating System – operačný systém pre roboti). Ak by som to mal zhrnúť, diplom sa zaoberá riadením skupiny robotov. Roboty sú vybavené dvoma kolesami a tromi ultrazvukovými senzormi. Všetko toto sa ovláda z ROS, ktorý beží na doske ODROID-C2.

Robot Ladybug. Prepáčte za zlú kvalitu fotografie

Nemal som čas ani chuť inštalovať ROS na každého robota osobitne, preto vznikla potreba systému s už nainštalovaným ROS. Po prechádzke po internete som našiel niekoľko prístupov, ako by to mohlo byť realizované.
Všeobecne možno všetky nájdené riešenia rozdeliť do nasledujúcich skupín.

Programy, ktoré vytvárajú obraz z hotového a nastaveného systému (Distroshare Ubuntu Imager, linux live kit, linux respin, systemback a ďalšie)
Projekty, ktoré umožňujú vytvoriť svoj vlastný obraz (yocto, linux from scratch)
Vytvorenie obrazu vlastnoručne (liveCD customization a ruský ekvivalent, plus článok na habre)

Použitie riešení z prvej skupiny sa zdalo byť najjednoduchšou a najpríťažlivejšou možnosťou, avšak vytvoriť obraz live-systému pre ODROID sa mi nakoniec nepodarilo. Riešenia druhej skupiny mi taktiež nevyhovovali kvôli dosť vysokému prahu vchodu. Spracovanie podľa dostupných tutoriálov tiež nevyhovovalo, pretože v mojom obraze nebola komprimovaná súborová sústava.
Nakoniec som narazil na video o chroot (chroot — change root, odkaz na video na konci príspevku) a jeho možnosti, rozhodlo sa ho využiť. Nižšie opíšem svoj špecifický prípad prispôsobenia Ubuntu pre vývojárov robotiky.

Základné údaje:

Celý proces modifikácie obrazu (s výnimkou zápisu na SD kartu pomocou balenaEtcher) sa vykonával v operačnom systéme Ubuntu 18.04.
Operačný systém, ktorý som modifikoval – Ubuntu 18.04.3 verzia mate desktop.
Stroj, na ktorom má fungovať zostavený systém – ODROID-C2.

Príprava obrazu

Stiahneme obraz Ubuntu pre ODROID z oficiálnej stránky
Rozbaľujeme archív
```
unxz –kv 
```

Vytvárame adresár, do ktorého budeme montovať obraz
mkdir mnt

Určíme oddiel, na ktorom sa nachádza súborový systém
file
~~Hľadáme oddiel so súborovým systémom vo formáte ext2, ext3 alebo ext4. Potrebujeme adresu začiatku oddielu (vyznačené červenou na obrazovke):~~

Poznámka. Umiestnenie súborového systému si môžeme tiež pozrieť pomocou utilitky parted.

Pripojíme obraz
sudo mount -o loop,offset=$((264192*512)) mnt/
~~Nám známy oddiel začína na bloku 264192 (u vás sa čísla môžu líšiť), veľkosť jedného bloku — 512 bajtov, vynásobíme ich, aby sme získali posun v bajtoch.~~

Prejdeme do priečinka s pripojeným systémom a chrootujeme sa do neho
cd mnt/ sudo chroot ~/livecd/mnt/ bin/sh
~/livecd/mnt — úplná cesta do adresára s pripojeným systémom
bin/sh — shell (môžeme tiež nahradiť na bin/bash)
Teraz sa môžeme už zaoberať inštaláciou potrebných balíkov a aplikácií.

Inštalácia ROS

~~Inštaloval som ROS poslednej verzie (ROS Melodic) podľa oficiálneho tutoriálu.~~

Aktualizujeme zoznam balíkov
sudo apt-get update
Tu sa mi vyskytla chyba:
Err:6 http://deb.odroid.in/c2 bionic InRelease Nasledujúce podpisy boli neplatné: EXPKEYSIG 5360FB9DAB19BAC9 Mauro Ribeiro (mdrjr)
Súvisí to s tým, že platnosť kľúča pre podpis balíkov vypršala. Pre aktualizáciu kľúčov zadajte:
sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys AB19BAC9

Pripravujeme systém na inštaláciu ROS
sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
sudo apt-key adv --keyserver 'hkp://keyserver.ubuntu.com:80' --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654
sudo apt update

Inštalujeme ROS
Bohužiaľ, nepodarilo sa mi nainštalovať desktop verziu ROS, takže som inštaloval iba základné balíky:
sudo apt install ros-melodic-ros-base apt search ros-melodic
Poznámka 1. Počas inštalácie sa občas vyskytla chyba:
dpkg: error: failed to write status database record about 'iputils-ping' to '/var/lib/dpkg/status': No space left on device
Opravil som to pomocou vyčistenia cache utilitky apt:
sudo apt-get clean; sudo apt-get autoclean
Poznámka 2. Po inštalácii spustíme (source) príkazom:
source /opt/ros/melodic/setup.bash
nepôjde, pretože sme nespustili bash, takže ho NETREBA zadávať v termináli.

Inštalujeme potrebné závislosti
sudo apt install python-rosdep python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential
sudo apt install python-rosdep
sudo rosdep init rosdep update

Nastavujeme práva prístupu
Keďže sme chrootli a v podstate vykonávame všetky akcie menom root zbieranej sústavy, ROS sa bude spúšťať len s právami superužívateľa.
Pri pokuse o spustenie roscore bez sudo sa vyskytne chyba:
Sledovať (posledný záznam bol): Súbor "\/opt\/ros\/melodic\/lib\/python2.7\/dist-packages\/roslaunch\/__init__.py", riadok 230, v main write_pid_file(options.pid_fn, options.core, options.port) Súbor "\/opt\/ros\/melodic\/lib\/python2.7\/dist-packages\/roslaunch\/__init__.py", riadok 106, v write_pid_file with open(pid_fn, "w") as f: IOError: [Errno 13] Oprávnenie zamietnuté: '\/home\/user\/.ros\/roscore-11311.pid'
Aby táto chyba nevznikla, rekurzívne zmeníme práva prístupu k domácemu adresáru používateľa ROS. Na to napíšeme:
sudo rosdep fix-permissions

Nainštalujeme balíky rviz a rqt
sudo apt-get install ros-melodic-rqt ros-melodic-rviz