如何低成本搭建ARM+ROS的硬體載體？上文為大家介紹了實現的思路及原理，本文將為讀者實際操作，展示ROS部署前的籌備工作及步驟分解。

1. 方案概述

本文重點介紹低成本搭建ARM+ROS的硬體及底層實現。開發板選用HDG2L-IoT評估套件，預設配置為2G記憶體、8G儲存，搭載可玩性極高的Ubuntu系統。

 

開發套件預設的Ubuntu系統大概佔用3.1G空間，剩餘3.2G空間，在構建docker+ROS環境時可能會報eMMC空間不足的錯誤，所以需要調整HDG2L-IoT的啟動引數，將啟動引數改為引導到TF空間中。市面上常見的樹莓派部署ROS方案也是如此操作。

2. 方案准備

首先，需要用到的硬體如下所示。

 

3. TF卡掛載Ubuntu韌體修改

本小節將介紹如何實現HDG2L-IoT掛載TF卡內的檔案系統，步驟如下：

1） 製作啟動卡；

2） 解壓目標檔案系統到TF卡內；

3） 修改uboot啟動引數；

3.1 製作啟動卡

首先製作啟動卡，格式化TF卡的操作可透過瑞薩提供的shell指令碼實現，在PC端的Ubuntu開發環境下，執行以下命令來下載操作指令碼。

將需要被用作啟動卡的TF卡插入到PC機內，用虛擬機器來操作，調整步驟如下。首先開啟虛擬機器的USB 3.1功能，以免TF卡讀取失敗。

 

然後將TF卡匯入Ubuntu虛擬機器中，如下所示。

 

系統能識別後，執行剛才下載的usb_sd_partition.sh指令碼，如下所示。

指令碼執行成功後，TF卡將分為兩個分割槽，分割槽1為fat32，分割槽2為ext4。

 

（注：當前新版本的Windows系統比較少支援ext4格式的TF卡，所以在Windows環境下一般只看到分割槽1，分割槽2會提示需要格式才能識別，請忽略。）

3.2 複製目標檔案到TF中

將HDG2L-IoT配套的Ubuntu壓縮包解壓到ext4分割槽中，虛擬機器內自動掛載到/media/${USER}/sdb2內。本機的解壓命令如下所示。

將HDG2L-IoT配套的核心映象複製到Windows下識別的TF分割槽中（FAT32系統允許被Windows系統識別，ext4系統不被識別），複製後如下所示。

 

3.3 修改uboot啟動引數

最後需要調整HDG2L-IoT的uboot啟動啟動引數，引導其使用TF卡內的核心與檔案系統，首先上電，在倒數計時前進入uboot選單，如下所示。

 

將上一步中製作好的TF卡插入HDG2L-IoT板卡的TF卡槽中，在U-Boot提示符下設定以下變數，bootargs變數用於指定檔案系統的載體，在系統內，TF卡槽佔用的裝置名為/dev/mmcblk1p2。

然後設定從TF的分割槽1內獲取核心映象和核心裝置樹，命令如下所示。

設定完成後，透過以下命令儲存uboot的環境變數，命令如下所示。

重新啟動後，若TF卡正常，整體儲存空間情況如下所示。

 

若TF卡沒插入，uboot的啟動會報錯誤資訊，錯誤資訊如下所示。

 

4. 安裝docker環境

正常啟動之後，開始搭建docker環境。

4.1 安裝docker軟體

首先，燒錄後的第一次上電的板卡需要更新內部的軟體版本，命令如下所示。update更新失敗注意檢測網路狀態和date日期。部分軟體可能體積過大，需要耐心等待。

然後清除舊版本的docker軟體，再重新安裝docker.io。

啟動docker。

使能docker開機自啟動。

檢查docker執行狀態。

 

4.2 獲取映象

執行此命令可以從Docker Hub上下載現成映象。

檢視本地的映象檔案命令如下所示。

 

4.3 建立容器

容器就是載入模板後執行的沙盒環境，具有執行時所需的可寫檔案層、應用程式也處於執行狀態。概念上可能會與PC端常用的虛擬機器混淆，虛擬機器是包括核心、應用執行環境和其他系統環境的，而Docker容器就是獨立執行的一個或一組應用以及他們必須的執行環境。

建立容器時，需要指定使用的映象檔案，這裡使用上面用pull指令下載下來的映象檔案，建立命令如下所示。

檢視容器狀態，命令如下所示，每個容器都有自己的CONTAINER_ID與NAMES，供後面的命令操作使用（可使用docker rename命令修改容器名，便於簡便使用）。

 

4.4 啟動容器

容器建立後，透過CONTAINER_ID與NAMES來操作容器，啟動命令如下所示。

上文所說，容器是執行一個或一組程式，docker ps命令裡的COMMAND即為容器執行的程式，當前顯示bash，即進入命令互動程式。透過以下命令進入容器內部。

進入後，可以操作容器內的命令，如下所示。

 

透過exit命令，可退出容器，退出後容器就處於停止狀態，如下所示。

 

透過以上操作，我們就完成了硬體與底層的搭建，為ROS執行在這套開發板上做好了準備，下一章節將為大家帶來ROS的部署方法。