docs: rework native simulator installation article

This commit is contained in:
Oleg Kalachev
2021-12-10 07:53:55 +03:00
parent b2ed1fccc6
commit 5d58ffd1db
2 changed files with 140 additions and 31 deletions

View File

@@ -4,31 +4,56 @@ Setting up the simulation environment from scratch requires some effort, but res
> **Hint** See up-to-date commands set for installation Clover simulation software in the script, that builds the virtual machine image with the simulator: [`install_software.sh`](https://github.com/CopterExpress/clover_vm/blob/master/scripts/install_software.sh).
Prerequisites: Ubuntu 20.04 and [ROS Noetic](http://wiki.ros.org/noetic/Installation/Ubuntu).
Prerequisites: **Ubuntu 20.04**.
## Install ROS
Install ROS Noetic using the [official installation manual](http://wiki.ros.org/noetic/Installation/Ubuntu) (Desktop or Full install).
Add sourcing ROS' `setup.bash` initialization script to your `.bashrc`:
```bash
echo "source /opt/ros/noetic/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
```
Install required tools:
```bash
sudo apt install build-essential git python3-pip python3-rosdep
```
## Create a workspace for the simulation
Throughout this guide we will be using the `catkin_ws` as the workspace name. Feel free to change it in your setup. We will be creating it in the home directory of the current user (`~`).
Create the workspace and clone Clover sources:
Create a workspace for the simulation:
```bash
mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws
catkin_make
echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
```
Clone Clover sources:
```bash
cd ~/catkin_ws/src
git clone --depth 1 https://github.com/CopterExpress/clover
git clone --depth 1 https://github.com/CopterExpress/ros_led
git clone --depth 1 https://github.com/ethz-asl/mav_comm
```
Install all prerequisites using `rosdep`:
Install all dependencies using `rosdep`:
```bash
cd ~/catkin_ws
sudo rosdep init
rosdep update
rosdep install --from-paths src --ignore-src -y
```
Install Python-dependencies:
Install Python dependencies:
```bash
sudo /usr/bin/python3 -m pip install -r ~/catkin_ws/src/clover/clover/requirements.txt
@@ -36,15 +61,19 @@ sudo /usr/bin/python3 -m pip install -r ~/catkin_ws/src/clover/clover/requiremen
## Get PX4 sources
PX4 will be built along with the other packages in our workspace. You may clone it directly into the workspace or put it somewhere and symlink to `~/catkin_ws/src`. We will need to put its `sitl_gazebo` submodule in `~/catkin_ws/src` as well. For simplicity's sake we will clone the firmware directly to the workspace:
PX4 will be built along with the other packages in our workspace. You may clone it directly into the workspace or put it somewhere and symlink to `~/catkin_ws/src`. We will need to put its `sitl_gazebo` and `mavlink` submodules into `~/catkin_ws/src` as well.
Clone PX4 sources and make the required symlinks:
```bash
cd ~/catkin_ws/src
git clone --recursive --depth 1 --branch v1.12.0 https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git ~/PX4-Autopilot
ln -s ~/PX4-Autopilot ~/catkin_ws/src/PX4-Autopilot
ln -s ~/PX4-Autopilot/Tools/sitl_gazebo ~/catkin_ws/src/sitl_gazebo
ln -s ~/PX4-Autopilot ~/catkin_ws/src/
ln -s ~/PX4-Autopilot/Tools/sitl_gazebo ~/catkin_ws/src/
ln -s ~/PX4-Autopilot/mavlink ~/catkin_ws/src/
```
> **Hint** You may use more recent PX4 version, but there would be more risk of something would not be working.
## Install PX4 prerequisites
PX4 comes with its own script for dependency installation. We may as well leverage it:
@@ -56,10 +85,12 @@ sudo ./ubuntu.sh
This will install everything required to build PX4 and its SITL environment.
You may want to skip installing the ARM toolchain if you're not planning on compiling PX4 for your flight controller. To do this, use the `--no-nuttx` flag:
> **Hint** You may want to skip installing the ARM toolchain if you're not planning on compiling PX4 for your flight controller. To do this, use the `--no-nuttx` flag: `sudo ./ubuntu.sh --no-nuttx`.
```
sudo ./ubuntu.sh --no-nuttx
Install more required Python packages:
```bash
pip3 install --user toml
```
## Add the Clover airframe
@@ -67,7 +98,7 @@ sudo ./ubuntu.sh --no-nuttx
Add the Clover airframe to PX4 using the command:
```bash
ln -s "$(catkin_find clover_simulation airframes)"/* ~/PX4-Autopilot/ROMFS/px4fmu_common/init.d-posix/airframes/
ln -s ~/catkin_ws/src/clover/clover_simulation/airframes/* ~/PX4-Autopilot/ROMFS/px4fmu_common/init.d-posix/airframes/
```
## Install geographiclib datasets
@@ -80,20 +111,44 @@ sudo /opt/ros/noetic/lib/mavros/install_geographiclib_datasets.sh
## Build the simulator
With all dependencies installed, you can build your workspace:
Build your workspace:
```bash
cd ~/catkin_ws
catkin_make
```
> **Note** Some of the files - particularly Gazebo plugins - require large amounts of RAM to be built. You may wish to reduce the number of parallel jobs; the number of parallel jobs should be equal to the amount of RAM in gigabytes divided by 2 - so a 16GB machine should use no more than 8 jobs. You can specify the number of jobs using the `-j` flag: `catkin_make -j8`
> **Note** If building fails with RAM issues (`c++: fatal error: Killed signal terminated program cc1plus`), reduce the number of parallel jobs using `-j` key. For example, to use only two parallel jobs use `catkin_make -j2` command.
## Run the simulator
In order to be sure that everything was built correctly, try running the simulator for the first time:
```bash
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
roslaunch clover_simulation simulator.launch
```
You can test autonomous flight using example scripts in `~/catkin_ws/src/clover/clover/examples` directory.
## Additional steps
Optionally, install roscore systemd service to have roscore running in background:
```bash
sed -i "s/pi/$USER/g" ~/catkin_ws/src/clover/builder/assets/roscore.service
sudo cp ~/catkin_ws/src/clover/builder/assets/roscore.service /etc/systemd/system
sudo systemctl enable roscore
sudo systemctl start roscore
```
Install any web server to serve Clover's web tools (`.ros/www` directory), e. g. Monkey:
```bash
wget https://github.com/CopterExpress/clover_vm/raw/master/assets/packages/monkey_1.6.9-1_amd64.deb -O /tmp/monkey_1.6.9-1_amd64.deb
sudo apt-get install -y /tmp/monkey_1.6.9-1_amd64.deb
sed "s/pi/$USER/g" ~/catkin_ws/src/clover/builder/assets/monkey | sudo tee /etc/monkey/sites/default
sudo -E sh -c "sed -i 's/SymLink Off/SymLink On/' /etc/monkey/monkey.conf"
sudo cp ~/catkin_ws/src/clover/builder/assets/monkey.service /etc/systemd/system/monkey.service
sudo systemctl enable monkey
sudo systemctl start monkey
```

View File

@@ -4,16 +4,40 @@
> **Hint** Смотрите актуальный набор команд установки необходимого ПО для запуска симулятора Клевера в скрипте сборки виртуальной машины с симулятором: [`install_software.sh`](https://github.com/CopterExpress/clover_vm/blob/master/scripts/install_software.sh).
Требования для сборки: Ubuntu 20.04 и [ROS Noetic](http://wiki.ros.org/noetic/Installation/Ubuntu).
Требования для сборки: **Ubuntu 20.04**.
## Установка ROS
Установите ROS Noetic используя [официальную документацию по установке](http://wiki.ros.org/noetic/Installation/Ubuntu) (Desktop или Full установка).
Добавьте выполнение инициализирующего скрипта ROS `setup.bash` в ваш файл `.bashrc`:
```bash
echo "source /opt/ros/noetic/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
```
Установите необходимые инструменты, которые понадобятся для дальнейшей установки:
```bash
sudo apt install build-essential git python3-pip python3-rosdep
```
## Создание рабочего пространства для симулятора
В этой статье мы будем использовать `catkin_ws` как имя рабочего пространства (вы можете поменять её). Мы создадим её в домашнем каталоге текущего пользователя (`~`).
Создайте рабочее пространство и загрузите исходный код Клевера:
Создайте рабочее пространство:
```bash
mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws
catkin_make
echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
```
Склонируйте исходный код пакетов Clover:
```bash
cd ~/catkin_ws/src
git clone --depth 1 https://github.com/CopterExpress/clover
git clone --depth 1 https://github.com/CopterExpress/ros_led
@@ -36,15 +60,19 @@ sudo /usr/bin/python3 -m pip install -r ~/catkin_ws/src/clover/clover/requiremen
## Загрузка исходного кода PX4
Сборка PX4 будет осуществлена вместе с другими пакетами в нашем рабочем пространстве. Вы можете загрузить его прямо в рабочее пространство или поместить куда-нибудь и создать симлинк к `~/catkin_ws/src`. Нам также нужно будет поместить его подмодуль `sitl_gazebo` в `~/catkin_ws/src`. Для упрощения мы загрузим прошивку прямо в рабочее пространство:
Сборка PX4 будет осуществлена вместе с другими пакетами в нашем рабочем пространстве. Вы можете загрузить его прямо в рабочее пространство или поместить куда-нибудь и создать симлинк к `~/catkin_ws/src`. Нам также нужно будет поместить его подмодули `sitl_gazebo` и `mavlink` в `~/catkin_ws/src`.
Склонируйте исходный код PX4 и создайте необходимые симлинки:
```bash
cd ~/catkin_ws/src
git clone --recursive --depth 1 --branch v1.12.0 https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git ~/PX4-Autopilot
ln -s ~/PX4-Autopilot ~/catkin_ws/src/PX4-Autopilot
ln -s ~/PX4-Autopilot/Tools/sitl_gazebo ~/catkin_ws/src/sitl_gazebo
ln -s ~/PX4-Autopilot ~/catkin_ws/src/
ln -s ~/PX4-Autopilot/Tools/sitl_gazebo ~/catkin_ws/src/
ln -s ~/PX4-Autopilot/mavlink ~/catkin_ws/src/
```
> **Hint** Вы можете использовать более позднюю версию PX4 с большим риском, что что-то не заработает.
## Установка зависимостей PX4
PX4 имеет свой собственный скрипт для установки зависимостей. Воспользуемся им:
@@ -56,10 +84,12 @@ sudo ./ubuntu.sh
Он установит все, что нужно для сборки PX4 и SITL.
Также вы можете пропустить установку ARM тулчейна, если вы не планируете компилировать PX4 для вашего полетного контроллера. Для этого воспользуйтесь флагом `--no-nuttx`:
> **Hint** Также вы можете пропустить установку ARM тулчейна, если вы не планируете компилировать PX4 для вашего полетного контроллера. Для этого воспользуйтесь флагом `--no-nuttx`: `sudo ./ubuntu.sh --no-nuttx`.
```
sudo ./ubuntu.sh --no-nuttx
Установите дополнительные необходимые Python-пакеты:
```bash
pip3 install --user toml
```
## Добавление рамы Клевера
@@ -67,7 +97,7 @@ sudo ./ubuntu.sh --no-nuttx
Добавьте в PX4 раму Клевера с помощью следующей команды:
```bash
ln -s "$(catkin_find clover_simulation airframes)"/* ~/PX4-Autopilot/ROMFS/px4fmu_common/init.d-posix/airframes/
ln -s ~/catkin_ws/src/clover/clover_simulation/airframes/* ~/PX4-Autopilot/ROMFS/px4fmu_common/init.d-posix/airframes/
```
## Установка датасетов geographiclib
@@ -87,13 +117,37 @@ cd ~/catkin_ws
catkin_make
```
> **Note** Некоторые файлы, особенно плагины Gazebo, требуют большого объема оперативной памяти для сборки. Вы можете уменьшить количество параллельных процессов; количество параллельных процессов должно быть равно объёму RAM в гигабайтах, поделенному на 2. Например, для машины с 16Гб следует указывать не более 8 процессов. Вы можете указать количество процессов, используя флаг `-j` : ```catkin_make -j8```
> **Note** Если процесс сборки завершится с ошибкой, связанной с недостатком памяти (`c++: fatal error: Killed signal terminated program cc1plus`), уменьшите количество параллельно исполняемых процессов используя ключ `-j`. Например, чтобы использовать только два параллельных процесса используйте команду `catkin_make -j2`.
## Запуск симулятора
Чтобы удостовериться в том, что все было собрано корректно, попробуйте запустить симулятор:
```bash
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
roslaunch clover_simulation simulator.launch
```
Вы можете проверить автономный полет используя скрипты в директории `~/catkin_ws/src/clover/clover/examples`.
## Дополнительные шаги
Опционально вы можете установить systemd-сервис для roscore для того, чтобы roscore был постоянно запущен в фоне:
```bash
sed -i "s/pi/$USER/g" ~/catkin_ws/src/clover/builder/assets/roscore.service
sudo cp ~/catkin_ws/src/clover/builder/assets/roscore.service /etc/systemd/system
sudo systemctl enable roscore
sudo systemctl start roscore
```
Установите любой веб-сервер, чтобы раздавать веб-инструменты Клевера (директория `.ros/www`), например, Monkey:
```bash
wget https://github.com/CopterExpress/clover_vm/raw/master/assets/packages/monkey_1.6.9-1_amd64.deb -O /tmp/monkey_1.6.9-1_amd64.deb
sudo apt-get install -y /tmp/monkey_1.6.9-1_amd64.deb
sed "s/pi/$USER/g" ~/catkin_ws/src/clover/builder/assets/monkey | sudo tee /etc/monkey/sites/default
sudo -E sh -c "sed -i 's/SymLink Off/SymLink On/' /etc/monkey/monkey.conf"
sudo cp ~/catkin_ws/src/clover/builder/assets/monkey.service /etc/systemd/system/monkey.service
sudo systemctl enable monkey
sudo systemctl start monkey
```