ROS分布式多机通信(结合Docker跨容器主从通信)

骑猪看日落 2022-10-05 04:46 385阅读 0赞

# ROS分布式多机通信(结合Docker跨容器主从通信) #

## 写在前文 ##

由于在我们使用ROS进行机器人开发的时候，比如，调试机器车或者机器人，硬件资源有限或者不能直接进行开发、计算的时候，我们常常会进行主从机配置。在ROS1中有Master的概念，节点可以运行在不同的计算平台上，但是ROS1中只允许存在一个Master ，在多机系统中Master只能运行在一台机器上，其他机器需要通过ssh的方式和Master取得联系。

这次我使用昨天在KALI上随便搭建好的Docker容器连接的另外一个Jetson nano作为测试。当然你的PC机器任何操作系统都可以，只要安装了Docker,在Docker中安装了ROS就行。我PC机器是KALI，仅仅是个人喜好。

## 实验环境 ##

主：Jetson nano IP:192.168.1.64  
从：KALI(Docker容器) 主机IP:192.168.1.4 容器IP:172.17.0.3

## 配置需求 ##

为什么我要这样配置主从节点呢，主要是结合实际需求配置，我这样把性能不高的Jetson nano配置成了主节点运行launch文件主要是我可以用Rviz或者rqt\_graph直接在本机查看各个节点的状态等。一般情况下我们会选取PC机作为作为主机，跑网络，进行处理数据等主要工作；安装在机器人上的英伟达Jetson Nano作为从机，主要用来采集各种传感器采集来的环境数据。我们这次的目的是主要完成远端检测的功能。因此我使用Jetson Nano作为主机。

网上很多人都是跑小乌龟进行测试，感觉并无多少实际的学习意义，我使用巨匠的测试demo中一个launch文件在Jetson nano上跑，使用我本机的Docker测试检测一下是否连接成功。  
懂网络知识配置分布式ROS其实非常容易，多机通信的前提是网要通，各个主机能彼此找到对方，如果不在同一个网络中不管是加路由还是做其他操作，都要先让各个主机彼此互通即可，这就和我以前写过的KALI入侵安卓手机或者PC机时网络通信是什么样的类似。

## 开始配置 ##

确保两台机器能ping通，在KALI和Jetson nano上的hosts文件里面都添加对方的IP和主机名：

##查看主机名
    hostname
    ##在jetson nano上/etc/hosts文件下任意位置添加如下
    sudo vim /etc/hosts
    192.168.1.4     kali
    ##在kali上/etc/hosts文件下任意位置添加如下
    sudo vim /etc/hosts
    192.168.1.64     robot

使用ping命令先确保两台机器的连通性  
然后在KALI上打开我们上一篇文章[Docker内运行ROS(melodic版本)以及使用Rviz][Docker_ROS_melodic_Rviz]中所用的镜像

sudo xhost +local: 
    sudo docker run -it --device=/dev/dri --group-add video --volume=/tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix  --env="DISPLAY=$DISPLAY"  --name=rocker osrf/ros:melodic-desktop-full  /bin/bash

接下来在Jetson nano 上运行launch文件，当然你也可以运行roscore测试  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNjk1NjQy_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
然后在容器内的~/.bashrc下面添加

##容器的IP
    export ROS_HOSTNAME=172.17.0.3
    ##Jetson nano 运行的ROS_MASTER_URI的IP:端口 （上图中的ROS_MASTER_URI）
    export ROS_MASTER_URI=http://192.168.1.64:11311/

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNjk1NjQy_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
分别查看KALI和nano的网络情况  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNjk1NjQy_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNjk1NjQy_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]  
这个时候我们在KALI的docker中使用rviz和rqt\_graph查看是否顺利连接上nano,如果能正常启动则说明配置正确。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNjk1NjQy_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNjk1NjQy_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]  
本文只是简述了一下操作的过程，进行了简单的实验，如果不通过容器的话可以参考下面的这篇文章，这篇文章写的较为详细。  
https://blog.csdn.net/qq\_45152498/article/details/117573478  
文中  
想获取一些其他ROS学习资料或者购买一套以学习ROS为目的机器人，可以查看[巨匠机器人][Link 1]。

[Docker_ROS_melodic_Rviz]: https://blog.csdn.net/qq_40695642/article/details/117607446?spm=1001.2014.3001.5501
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNjk1NjQy_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221005/8592a9de60664892841ab5eb9e1cce88.png
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[Link 1]: https://www.jujon.cn