Сборка на собственной машине

Настройка среды для симуляции с нуля требует некоторых усилий, однако это приведет к улучшению производительности и к уменьшению вероятности появления проблем с драйверами.

Требования для сборки: Ubuntu 20.04.

Установка ROS

Установите ROS Noetic используя официальную документацию по установке (Desktop или Full установка).

Добавьте выполнение инициализирующего скрипта ROS setup.bash в ваш файл .bashrc:

echo "source /opt/ros/noetic/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

Установите необходимые инструменты, которые понадобятся для дальнейшей установки:

sudo apt install build-essential git python3-pip python3-rosdep

Создание рабочего пространства для симулятора

Создайте рабочее пространство:

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:

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

Установите все зависимости, используя rosdep:

cd ~/catkin_ws
sudo rosdep init
rosdep update
rosdep install --from-paths src --ignore-src -y

Установите Python-зависимости:

sudo /usr/bin/python3 -m pip install -r ~/catkin_ws/src/clover/clover/requirements.txt

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 подмодули sitl_gazebo и mavlink в ~/catkin_ws/src.

Склонируйте исходный код PX4 и создайте необходимые симлинки:

git clone --recursive --depth 1 --branch v1.12.3 https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git ~/PX4-Autopilot
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/

Симулятор пока не поддерживает более поздние версии PX4, и при их использовании могут возникнуть ошибки.

Если процесс клонирования завершится с ошибкой сети (fatal: fetch-pack: invalid index-pack output), используйте версию HTTP 1.1 git config --global http.version HTTP/1.1 (после клонирования верните 2 версию командой git config --global http.version HTTP/2). Альтернативным решением будет принудительное клонирование репозитория и субмодулей через SSH командой git config --global url."git@github.com:".insteadOf https://github.com/ (требует генерации и установки SSH ключа в настройках профиля GitHub).

Установка зависимостей PX4

PX4 имеет свой собственный скрипт для установки зависимостей. Воспользуемся им:

cd ~/catkin_ws/src/PX4-Autopilot/Tools/setup
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: sudo ./ubuntu.sh --no-nuttx.

Установите дополнительные необходимые Python-пакеты:

pip3 install --user toml

Добавление рамы Клевера

Добавьте в PX4 раму Клевера с помощью следующей команды:

ln -s ~/catkin_ws/src/clover/clover_simulation/airframes/* ~/PX4-Autopilot/ROMFS/px4fmu_common/init.d-posix/airframes/

Установка датасетов geographiclib

Для mavros нужны датасеты geographiclib:

sudo /opt/ros/noetic/lib/mavros/install_geographiclib_datasets.sh

Сборка симулятора

После установки всех зависимостей можно начинать сборку рабочего пространства:

cd ~/catkin_ws
catkin_make -j1

Флаг -j1 означает, что сборка не будет использовать параллельные процессы, так как при сборке с параллельными процессами на виртуальной машине может не хватить оперативной памяти. Если у вас достаточно памяти, вы можете не использовать этот флаг.

Запуск симулятора

Чтобы удостовериться в том, что все было собрано корректно, попробуйте запустить симулятор:

roslaunch clover_simulation simulator.launch

Вы можете проверить автономный полет используя скрипты в директории ~/catkin_ws/src/clover/clover/examples.

Дополнительные шаги

Для того, чтобы возможно было запускать среду симуляции Gazebo отдельно (команда gazebo), добавьте в .bashrc вызов соответствующего скрипта инициализации:

echo "source /usr/share/gazebo/setup.sh" >> ~/.bashrc

Опционально вы можете установить systemd-сервис для roscore для того, чтобы roscore был постоянно запущен в фоне:

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

Конфигурация веб-инструментов

Установите любой веб-сервер, чтобы раздавать веб-инструменты Клевера (директория ~/.ros/www), например, Monkey:

wget https://github.com/CopterExpress/clover_vm/raw/master/assets/packages/monkey_1.6.9-1_$(dpkg --print-architecture).deb -P /tmp
sudo dpkg -i /tmp/monkey_*.deb
sed "s/pi/$USER/g" ~/catkin_ws/src/clover/builder/assets/monkey | sudo tee /etc/monkey/sites/default
sudo 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

Создайте директорию ~/.ros/www следующей командой:

rosrun clover www

При обновлении набора пакетов, содержащих веб-часть (через каталог www), также необходимо выполнение данной команды.