ROS从入门到精通4-2：Docker安装ROS、可视化仿真与终端复用

0 专栏介绍

本专栏旨在通过对ROS的系统学习，掌握ROS底层基本分布式原理，并具有机器人建模和应用ROS进行实际项目的开发和调试的工程能力。

🚀详情：《ROS从入门到精通》

1 Docker安装ROS

拉取ROS的官方镜像并查看

docker pull osrf/ros:noetic-desktop-full
docker images

根据镜像创建容器

docker run -it osrf/ros:noetic-desktop-full bash

在容器内运行

roscore

即可启动ROS节点管理器

2 Docker可视化仿真

2.1 显示配置

运行

xhost +

使其他主机能够访问本机的X Server，若显示

access control disabled, clients can connect from any host

表示成功。当用户从host A登录到host B时，作为应用程序，host A是客户侧；作为图形界面而言，由于在host A上显示，需要使用host A的X Server，此时host A是服务侧，因此需要在host A上开启其他host的访问权限。接着，Docker通过映射将对X Server的请求透传到主机端DISPALY，DISPLAY对应主机端的显示接口，完成显示。关于xhost有如下的常用命令

• xhost +：使所有用户都能访问X Server
• xhost + ip：使ip上的用户能够访问X Server
• xhost + nis:user@domain：使domain上的nis用户能够访问X Server
• xhost + inet:user@domain：使domain上的inet用户能够访问X Server

2.2 启动容器

启动带GUI环境变量的Docker容器，配置了从容器到主机的显示映射

docker run -it \--env="DISPLAY" \--env="QT_X11_NO_MITSHM=1" \--volume="/tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix:rw" \osrf/ros:noetic-desktop-full \/bin/bash

在~/.bashrc中配置ROS的环境变量

source /opt/ros/noetic/setup.bash

接着通过

docker exec -it <container_name> /bin/bash

再启动两个连接该容器的终端，启动乌龟仿真器

• 终端1

  rosrun turtlesim turtlesim_node
  

• 终端2

  rosrun turtlesim turtle_teleop_key
  

即可操控乌龟运动

Rviz和Gazebo也是同样的显示方法

3 终端复用工具

在运行容器时，可能需要再启动多个终端进入容器操作，这在远程连接等工作环境下并不方便，因此Docker需要配合终端复用工具Tmux使用

Tmux具有以下优势：

• 会话持久性：Tmux允许创建一个持久性会话，即使在断开连接后也可以重新连接到该会话。这对于长时间运行的任务或需要与容器进行交互的任务非常有用。

• 分屏和窗格管理：Tmux允许将终端窗口分割为多个窗格，每个窗格可以显示不同的命令行界面，而无需打开多个终端。

• 快捷键和自定义配置：Tmux提供了丰富的快捷键和配置选项，也可以自定义会话的行为和外观，以提高工作效率。

Tmux的基本概念如下所示：

• session：会话（任务）
• window：窗口
• pane：窗格

一个Tmux会话可以包含多个窗口window。每个窗口可以分割为多个窗格pane，每个窗格可以显示不同的终端界面。因此，session包含多个 window，而每个 window可以包含多个pane。通过合理组织和使用session、window和pane，可以更有效地管理和控制不同任务和终端会话，提高工作效率和多任务处理能力

可以通过

sudo apt install tmux

安装Tmux

3.1 session操作

• 启动

  新建session，自动生成一个id为0的session

  tmux
  

  若希望显式地说明session的名字，可以使用以下指令，这个名字可以用于解绑后快速的重新进入该session：

  tmux new -s your-session-name
  

• 分离
  使用快捷键ctrl+b d，会将当前session与终端分离，session转到后台执行：

• 杀死

  tmux kill-session -t your-session-name
  

• 解绑
  假设现在正处于session1，使用ctrl+b d分离操作就是将session1进行解绑

• 绑定

  tmux attach -t your-session-name
  

• 切换

  tmux switch -t your-session-name
  

• 重命名

  tmux rename-session -t old-session new-session
  

3.2 window操作

• 新建

  tmux new-window -n your-window-name
  

• 切换

  快捷键

  • ctrl+b c: 创建一个新窗口（状态栏会显示多个窗口的信息）
  • ctrl+b p: 切换到上一个窗口（按照状态栏的顺序）
  • ctrl+b n: 切换到下一个窗口
  • ctrl+b w: 从列表中选择窗口

• 重命名

  tmux rename-window -t old_name new_name
  

3.3 pane操作

• 划分

  # 划分为上下两个窗格
  tmux split-window# 划分左右两个窗格
  tmux split-window -h
  

  快捷键

  左右划分：ctrl+b %
  上下划分：ctrl+b "
  

• 光标位置

  快捷键：ctrl+b arrow-key（方向键）

• 窗格移动

  # 当前窗格往上移
  tmux swap-pane -U# 当前窗格往下移
  tmux swap-pane -D
  

• 关闭窗格

  快捷键：ctrl+d

3.4 其他操作

• 列出所有快捷键，及其对应的Tmux命令

  tmux list-keys
  

• 列出所有Tmux命令及其参数

  tmux list-commands
  

• 列出当前所有Tmux会话的信息

  tmux info
  

• Tmux上下翻屏

  快捷键：ctrl+b [ ，就可以通过方向键上下移动实现上下翻页

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