WindowsでROS2する(MSVC)

前回、Windows で hello world くらいまでいったのだけど、その続き。

https://zenn.dev/ousttrue/articles/c90c9651ed0646

pixi がよくわかっていなくて C:\pixi_ws 決め打ちのように書いたのだけどそんなことはなかった。
任意のフォルダで作業できます。

pixi が導入する binary library は release build です。

なので、-DCMAKE_BUILD_TYPE=Release にする必要があります。
(cのライブラリは Debug(cmake default)でもわりと大丈夫だが、 c++ のライブラリは死ぬ)

• opencv は undefined reference でリンクエラー
• rclcpp は segmentation fault でランタイムエラー

なった。

break point を置きたい場合は、

-DCMAKE_BUILD_TYPE=RelWithDebInfo ありぽい。

pixi で setup する環境について

pixi init project_folder すると project_folder/.pixi ができて、そこに全部入りの環境が作られる。

ros2 は pixi run ros2 経由で使います。
このとき、ros2 は .pixi 下の python やライブラリなどを使うようです。

Ubuntu で apt で OS グローバルに環境を作るのと発想が違って、
プロジェクトフォルダにローカルな環境になります。

python とか QT 含めて全部入り。

pixi run とか pixi shell により、
そのローカル環境に対してセットアップされたプロセスを実行できます。

ros2 + pixi のプロジェクト手順

これ

https://pixi.sh/dev/tutorials/ros2/

0. 事前準備

pixi コマンドをインストールする

https://pixi.sh/latest/installation/

pixi コマンドにパスを通しておきます。

> where.exe pixi
~\AppData\Local\pixi\bin\pixi.exe
> pixi --version
# pixi 0.47.0
pixi 0.56.0

1. project作成

> pixi init ros2_hello
> cd ros2_hello
ros2_hello> git init
ros2_hello> git add .
ros2_hello> git commit -m init

pixi.toml

[workspace]
authors = ["ousttrue <[e-mail]>"]
channels = ["conda-forge"]
name = "ros2_hello"
platforms = ["win-64"]
version = "0.1.0"

[tasks]

[dependencies]

ros2 要素追加

ここで ros のバージョン(humble, jazzy, kilted...)を決める。

kilted

ros2_hello> pixi add "python=3.12.3"
ros2_hello> py -V
Python 3.13.3
ros2_hello> pixi run python -V
Python 3.12.3

ros2_hello> pixi workspace channel add robostack-kilted
ros2_hello> pixi add ros-kilted-desktop ros-kilted-ament-cmake-auto
# "setuptools<=58.2.0" はエラーになるので省いた
ros2_hello> pixi add colcon-common-extensions
ros2_hello> pixi add compilers pkg-config cmake ninja

pixi.toml

[workspace]
channels = ["conda-forge", "robostack-kilted"]

[dependencies]
python = "3.12.3.*"
ros-kilted-desktop = ">=0.12.0,<0.13"
ros-kilted-ament-cmake-auto = ">=2.7.3,<3"
colcon-common-extensions = ">=0.3.0,<0.4"
compilers = ">=1.11.0,<2"
pkg-config = ">=0.29.2,<0.30"
cmake = ">=4.1.2,<5"
ninja = ">=1.13.1,<2"

humble

ros2_hello> pixi workspace channel add robostack-humble
ros2_hello> pixi add ros-humble-desktop ros-humble-ament-cmake-auto
ros2_hello> pixi add colcon-common-extensions "setuptools<=58.2.0"
ros2_hello> pixi add compilers pkg-config cmake ninja

pixi.toml

[workspace]
channels = ["conda-forge", "robostack-humble"]

[dependencies]
ros-humble-desktop = ">=0.10.0,<0.11"
ros-humble-turtlesim = ">=1.4.2,<2"
colcon-common-extensions = ">=0.3.0,<0.4"
setuptools = "<=58.2.0"
ros-humble-ament-cmake-auto = ">=1.3.12,<2"
compilers = ">=1.11.0,<2"
pkg-config = ">=0.29.2,<0.30"
cmake = ">=4.1.2,<5"
ninja = ">=1.13.1,<2"

rcl package 追加

ros2_hello> pixi run ros2 pkg create --build-type ament_cmake --destination-directory src --node-name hello_node hello_pkg

build

ros2_hello> pixi run colcon build --symlink-install --cmake-args -G Ninja -DCMAKE_BUILD_TYPE=RelWithDebInfo
ros2_hello> pixi run ros2 run hello_pkg hello_node
hello world hello_pkg package

build task 例。

> pixi run build

[tasks]
build = { cmd = [
  "colcon",
  "build",
  "--symlink-install",
  "--event-handlers",
  "console_cohesion+", # build log を console へ
  "--cmake-args",
  "-G",
  "Ninja",
  "-DCMAKE_BUILD_TYPE=RelWithDebInfo", # Release 重要 !
], inputs = [
  "src",
], env = { COLCON_EXTENSION_BLOCKLIST = "colcon_core.event_handler.desktop_notification" } } # desktop notification 消す

ros2 run に以下が必要。

pixi.toml

[activation]
scripts = ["install/setup.bat"] # ros2 に必要

無ければ以下のエラー

Package 'hello_pkg' not found

launch.xml

src/hello_pkg/launch/launch.xml

<launch>
    <node pkg="hello_pkg" exec="hello_node" />
</launch>

CMakeLists.txt

add_executable(hello_node src/main.cpp)

ros2_hello> pixi run ros2 launch .\src\hello_pkg\launch\launch.xml

vscode で rcl node に break point アタッチする

pixi run ros2 run xxx

という風に間接的にプロセスを起動するので、デバッガを launch できない。
そこで ros2 拡張の debugger launch 機能があります。

https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=Ranch-Hand-Robotics.rde-pack

debugger 下の debugger が必要

https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=vadimcn.vscode-lldb

pixi 環境から vscode を起動するべし

ros2_hello> pixi shell
(ros2_hello) PS> code .

.vscode/settings.json

{
    "ROS2.rosSetupScript": "${workspaceFolder}/install/local_setup.bat"
}

debug設定

.vscode/launch.json

{
    "configurations": [
        {
            "name": "ROS2: Launch",
            "type": "ros2",
            "request": "launch",
            "target": "${workspaceFolder}\\src\\hello_pkg\\launch\\launch.xml",
        },
    ]
}

rde-ros-2 のバージョン v1.0.2 は Windows では動かない。
preview 版 v1.0.9 pre にすると違うエラーが出る。

1.0.9 は python3 見つからないエラーと分かった。

https://github.com/Ranch-Hand-Robotics/rde-ros-2/blob/1.0.9p/src/debugger/configuration/resolvers/ros2/launch.ts#L202

workaround は、

cd .pixi/env/default
cp python.exe python3.exe

v1.0.2 はここに関しては動きそうな感じだったり。

https://github.com/Ranch-Hand-Robotics/rde-ros-2/blob/e50d5702489affb9822eb1dc1e8d00aa8f8f72a3/src/debugger/configuration/resolvers/ros2/launch.ts#L93-L95

あとで issue を出すか思案中・・・

break できた。

rviz で見えるのを作る

https://docs.ros.org/en/kilted/Tutorials/Intermediate/URDF/Using-URDF-with-Robot-State-Publisher-cpp.html

pixi run rviz2

> pixi run rviz2 -d .\install\urdf_tutorial_cpp\share\urdf_tutorial_cpp\urdf\r2d2.rviz

pixi run ros2 launch

> pixi run ros2 launch .\src\urdf_tutorial_cpp\launch\launch.py

C2065

colcon build

log\latest_build\urdf_tutorial_cpp\stdout_stderr.log

  urdf_tutorial.cpp
C:\work\ros2_hello\src\urdf_tutorial_cpp\src\urdf_tutorial.cpp(39,25): error C2065: 'M_PI': 定義されていない識別子です。 [C:\work\ros2_hello\build\urdf_tutorial_cpp\urdf_tutorial_cpp.vcxproj]

CMakeLists.txt

target_compile_definitions(urdf_tutorial_cpp PRIVATE _USE_MATH_DEFINES)

import error: launch.substitutions.FileContent

ros2 launch

humble には FileContent 無かった。
kilted にできていないことに気付いた。

assert _sre.MAGIC == MAGIC, "SRE module mismatch"

ros2 launch

.pixi の python と robostack-humble や robostack-kilted のバージョンが一致していない。

https://github.com/ros2/ros2/blob/kilted/pixi.toml#L100

のように調べて、

ros2_hello> pixi add "python=3.12.3"

のように指定する。