Du willst einen eigenen Roboter programmieren? Dann kommst du an ROS2 (Robot Operating System 2) kaum vorbei. Aber wie bekommst du diese mächtige Software eigentlich auf deinen Rechner oder Raspberry Pi? Hier gibt’s alle Möglichkeiten im Überblick – von einfach bis nerdig, von klassisch bis supermodern. Los geht’s!
Am einfachsten geht’s mit Ubuntu Linux. Da kannst du ROS2 wie ein ganz normales Programm installieren. Öffne das Terminal, tipp ein paar Befehle ein – fertig!
Vorteile:
- Schnell, stabil, alles offiziell unterstützt
- Viele Anleitungen und Hilfe im Netz
Nachteil: - Auf anderen Systemen (z.B. Windows, Mac) klappt das nicht so easy.
Du willst volle Kontrolle oder hast ein exotisches System? Dann kannst du ROS2 aus dem Quellcode selbst bauen.
Vorteile:
- Maximale Flexibilität, du kannst alles anpassen
Nachteile: - Dauert lange, braucht viel Geduld und Linux-Know-how
- Eher was für Fortgeschrittene
Mit Docker kannst du ROS2 wie in einer „Box“ laufen lassen – egal, welches Betriebssystem du hast.
Vorteile:
- Plattformunabhängig, schnell startklar
- Du kannst mehrere ROS2-Versionen parallel nutzen
Nachteile: - Manchmal etwas tricky, wenn du spezielle Hardware (Sensoren, Kameras) direkt ansprechen willst
Du kannst Ubuntu (und damit ROS2) auch in einer virtuellen Maschine laufen lassen, z.B. mit VirtualBox.
Vorteile:
- Dein eigentliches System bleibt sauber
- Gut zum Ausprobieren
Nachteile: - Nicht ganz so schnell wie „echtes“ Linux
- Für richtige Roboter mit viel Hardware eher ungeeignet
Es gibt fertige Komplett-Pakete, die du einfach auf deinen Raspberry Pi oder in eine VM schiebst.
- DOITPi: Für den Raspberry Pi, mit Docker, Code-Server und JupyterLab – perfekt zum Loslegen und Experimentieren.
- DoItROS2: Eine fertige Box für Vagrant/VirtualBox, in der ROS2 schon komplett eingerichtet ist.
Vorteile: - Du sparst dir die ganze Installation
- Alles ist schon optimal konfiguriert
Nachteile: - Funktioniert nur auf unterstützter Hardware/Software
- In einer VM ist es langsamer als auf echter Hardware
DOITPi ist eine großartige Lösung, wenn du ROS2 auf einem Raspberry Pi nutzen möchtest. Es kommt mit Docker, Code-Server und JupyterLab, perfekt zum Loslegen und Experimentieren. Diese Anleitung richtet sich an Anfänger und Fortgeschrittene, die ROS2 auf einem Raspberry Pi einrichten möchten.
DOITPi ist ein vorgefertigtes Image für den Raspberry Pi, das unter anderem auch für die Nutzung mit ROS2 (Robot Operating System 2) entwickelt wurde. Es enthält alle notwendigen Tools und Bibliotheken, um sofort mit der Entwicklung von Roboteranwendungen zu beginnen. Mit DOITPi kannst du Docker-Container nutzen, Code-Server für die Entwicklung verwenden und JupyterLab für interaktive Notebooks einsetzen.
-
Lade das DOITPi-Image herunter:
- Gehe auf die DOITPi GitHub-Seite und lade das neueste Image herunter.
-
Installiere das Image mit dem Raspberry Pi Imager:
-
Lade und installiere den Raspberry Pi Imager:
- Besuche die offizielle Raspberry Pi Imager Download-Seite.
- Lade die Version für dein Betriebssystem herunter und installiere sie.
-
Öffne den Raspberry Pi Imager:
- Starte den Raspberry Pi Imager nach der Installation.
-
Wähle das DOITPi-Image aus:
- Klicke auf "Choose OS" und wähle "Use custom" aus.
- Wähle die heruntergeladene DOITPi-Image-Datei aus.
-
Wähle die SD-Karte aus:
- Stecke die SD-Karte in deinen Computer.
- Klicke auf "Choose Storage" und wähle die SD-Karte aus, auf die du das Image schreiben möchtest.
-
Konfiguriere SSH, Hostname und WLAN:
- Klicke auf das Zahnradsymbol (Einstellungen) in der unteren rechten Ecke des Raspberry Pi Imager-Fensters.
- Aktiviere SSH: Wähle das Kontrollkästchen "Enable SSH" und wähle die Option "Use password authentication".
- Setze einen eindeutigen Hostnamen: Gib den gewünschten Hostnamen in das Feld "Set hostname" ein.
- Konfiguriere WLAN:
- Wähle "Configure wireless LAN" aus.
- Gib die SSID (Netzwerkname) und das Passwort für dein WLAN ein.
- Wähle das Land aus, in dem du dich befindest, um die richtigen WLAN-Einstellungen zu konfigurieren.
- Klicke auf "Save", um die Einstellungen zu speichern.
-
Schreibe das Image auf die SD-Karte:
- Klicke auf "Write", um das Image auf die SD-Karte zu schreiben.
- Bestätige die Warnung, dass alle Daten auf der SD-Karte gelöscht werden.
-
-
Starte deinen Raspberry Pi:
- Nachdem das Image erfolgreich auf die SD-Karte geschrieben wurde, entferne die SD-Karte sicher aus deinem Computer.
- Stecke die SD-Karte in deinen Raspberry Pi.
- Schließe alle notwendigen Kabel an (Strom, Netzwerk, etc.) und schalte den Raspberry Pi ein.
- Nach dem Booten solltest du eine vollständig eingerichtete ROS2-Umgebung haben.
Der Headless-Betrieb bedeutet, dass du deinen Raspberry Pi ohne Monitor, Tastatur oder Maus betreibst. Das ist besonders nützlich, wenn du deinen Raspberry Pi remote steuern möchtest oder wenn du keinen direkten Zugriff auf die Hardware hast.
Vorteile des Headless-Betriebs:
- Platzsparend: Du brauchst keinen zusätzlichen Monitor oder Peripheriegeräte.
- Flexibel: Du kannst deinen Raspberry Pi an schwer zugänglichen Orten platzieren.
- Energieeffizient: Ohne zusätzliche Peripheriegeräte verbraucht der Raspberry Pi weniger Energie.
Nachteile des Headless-Betriebs:
- Einrichtung: Die anfängliche Einrichtung kann etwas komplexer sein, da du auf die Kommandozeile angewiesen bist.
- Fehlerbehebung: Bei Problemen kann es schwieriger sein, diese zu diagnostizieren, da du keine direkte visuelle Rückmeldung hast.
- Erster Start: Beim ersten Start kann es etwas dauern, bis alles fertig eingerichtet ist. Sei geduldig und warte, bis der Pi vollständig hochgefahren ist.
- Zugriff auf die Umgebung: Du kannst auf die Umgebung über den Code-Server oder JupyterLab zugreifen, die bereits installiert und konfiguriert sind.
- SSH-Zugriff: Sobald der Raspberry Pi hochgefahren ist, kannst du dich über SSH verbinden. Verwende dazu den Hostnamen, den du zuvor gesetzt hast:
Das Standardpasswort für den Benutzer
ssh pi@DEIN_HOSTNAME
piist normalerweiseraspberry, aber es könnte sich je nach Image unterscheiden. - WLAN-Verbindung: Stelle sicher, dass dein Raspberry Pi mit dem WLAN verbunden ist. Du kannst die Verbindung überprüfen, indem du dich per SSH einloggst und den folgenden Befehl ausführst:
Dies sollte dir Informationen über die WLAN-Verbindung anzeigen, einschließlich der IP-Adresse.
ifconfig wlan0
- SSH-Verbindung: Falls du Probleme mit der SSH-Verbindung hast, stelle sicher, dass SSH korrekt aktiviert wurde und dass dein Raspberry Pi mit dem Netzwerk verbunden ist.
- WLAN-Probleme: Falls du Probleme mit der WLAN-Verbindung hast, überprüfe die WLAN-Einstellungen und stelle sicher, dass die SSID und das Passwort korrekt sind.
- Experimentieren: Jetzt, wo dein Raspberry Pi mit DOITPi eingerichtet ist, kannst du mit ROS2 experimentieren und deine eigenen Roboterprojekte starten.
- Weiterführende Ressourcen: Besuche die offizielle ROS2-Dokumentation für weitere Informationen und Tutorials.
Mit DoItROS2 bekommst du in wenigen Minuten eine komplette ROS2-Entwicklungsumgebung auf deinem Rechner. Egal, ob du Git installiert hast oder nicht – hier findest du beide Wege!
VirtualBox:
- Lade VirtualBox von der offiziellen Webseite herunter und installiere es.
Vagrant:
- Lade Vagrant von vagrantup.com herunter und installiere es.
- Öffne ein Terminal (unter Windows: „Git Bash“, PowerShell oder Eingabeaufforderung).
- Klone das Repository:
git clone https://github.com/kraeml/DoItRos2.git cd DoItRos2
- Gehe auf die DoItROS2 GitHub-Seite.
- Klicke auf den grünen „Code“-Button und dann auf „Download ZIP“.
- Entpacke die ZIP-Datei an einen Ort deiner Wahl (z.B. auf den Desktop).
- Öffne das entpackte Verzeichnis im Terminal, in PowerShell oder in „Git Bash“:
- Rechtsklick im Ordnerfenster → „Im Terminal öffnen“ oder „PowerShell-Fenster hier öffnen“.
- Im Ordner mit dem
Vagrantfile:vagrant up
- Vagrant lädt das Image herunter und richtet alles ein. Beim ersten Mal dauert das je nach Internetverbindung ein bisschen länger.
- Sobald alles läuft:
vagrant ssh
- Jetzt bist du direkt in deinem virtuellen Ubuntu mit komplett installiertem ROS2.
Du kannst sofort loslegen: Nodes starten, Projekte anlegen, Tutorials ausprobieren!
-
Box pausieren (anhalten):
vagrant halt
-
Box wieder starten:
vagrant up
-
Box löschen (Zustand zurücksetzen):
vagrant destroy
(Die Box-Datei bleibt gespeichert, du kannst jederzeit neu starten.)
-
Vagrantfile anpassen:
DasVagrantfilekannst du z.B. mit Notepad oder VS Code öffnen, um mehr RAM zuzuweisen oder Ordner zwischen Host und VM zu teilen.
- Erster Start: Beim ersten
vagrant upwird die Box heruntergeladen – das dauert nur beim ersten Mal länger. - Eigene Projekte: Im Home-Verzeichnis kannst du eigene ROS2-Workspaces anlegen und alles ausprobieren.
- Dateiaustausch: Standardmäßig ist der Ordner, in dem das Vagrantfile liegt, auch in der VM verfügbar (meist unter
/vagrant). - Fehlerbehebung:
- Box lädt nicht runter: Prüfe deine Internetverbindung und ob Vagrant/VirtualBox korrekt installiert sind.
- Box startet nicht: Stelle sicher, dass VirtualBox läuft und genug Ressourcen (RAM, CPU) frei sind. Schließe andere VMs, falls nötig.
- SSH-Probleme: Starte die Box ggf. mit
vagrant reloadneu.
- Experimentiere mit ROS2:
Starte Nodes, probiere ROS2-Befehle aus, arbeite mit Launch-Files oder schau dir die offiziellen ROS2-Tutorials an. - Mehr lernen:
Vagrant Doku und VirtualBox Handbuch helfen dir bei Spezialfragen weiter.
Fazit:
Mit DoItROS2 bist du in wenigen Minuten startklar für die Welt der Robotik – egal, ob du Git installiert hast oder nicht.
Probier’s aus, bastle, forsche und hab Spaß beim Coden!
Viel Erfolg beim Roboterbauen!
Du willst gar nichts installieren? Dann probier mal Cloud-Dienste wie AWS RoboMaker oder GitHub Codespaces. Da läuft ROS2 direkt im Browser oder in der Cloud.
Vorteile:
- Sofort startklar, keine Installation
- Super für Teamwork und erste Gehversuche
Nachteile: - Braucht immer Internet
- Kann (je nach Anbieter) Geld kosten
| Methode | Aufwand | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|---|
| Binärpakete (Ubuntu) | Gering | Schnell, stabil, viel Support | Nur auf Ubuntu wirklich einfach |
| Quellcode | Hoch | Alles anpassbar, läuft (fast) überall | Kompliziert, dauert lange |
| Docker | Gering | Plattformunabhängig, mehrere Versionen | Hardwarezugriff manchmal schwierig |
| Virtuelle Maschine | Mittel | Kein Risiko fürs Hauptsystem | Langsamer, nicht für echte Roboter |
| DOITPi | Sehr gering | Alles fertig eingerichtet auf dem Pi | Nur für Raspberry Pi |
| DoItROS2 | Sehr gering | ROS2 fertig in der VM, ideal für Lernen | Braucht VirtualBox, weniger schnell |
| Cloud | Sehr gering | Nichts installieren, sofort loslegen | Internet nötig, evtl. Kosten |
Egal, ob du Anfänger oder schon fortgeschritten bist: Es gibt für jeden die passende Methode, um ROS2 zu nutzen.
- Für den schnellen Start: DOITPi (auf dem Pi) oder DoItROS2 (in der VM)
- Für maximale Kontrolle: Ubuntu + Binärpakete oder selbst kompilieren
- Für Experimente und Teamwork: Cloud-Lösungen oder Docker
Probier’s einfach aus – und bring deinen eigenen Roboter zum Laufen!
Links zum Weiterstöbern:
Viel Spaß beim Tüfteln und Coden! 🚀