廖德 Handel Working Spece: Dockerfile 建立 ROS 2 Humble 映像

2025年2月16日星期日

Dockerfile 建立 ROS 2 Humble 映像

使用 Docker 建立 ROS 2 Humble 映像

這裡是一個範例，使用 docker build 來建立 ROS 2 Humble 的 Docker 映像。

1. 創建 `Dockerfile`

$mkdir ros2_humble_docker

$cd ros2_humble_docker

$mkdir src

$nano Dockerfile

在你的專案目錄（例如 ros2_humble_docker）內建立一個 Dockerfile，內容如下：


dockerfile:

# 使用官方 ROS 2 Humble 基礎映像
FROM ros:humble

# 設定環境變數
ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive

# 更新系統並安裝必要的工具
RUN apt update && apt install -y \
    python3-colcon-common-extensions \
    python3-pip \
    git \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# 設定工作目錄
WORKDIR /root/ros2_ws

# 複製當前目錄內的 ROS 2 套件（如果有）
COPY ./src ./src

# 下載相依套件
RUN apt update && rosdep update && rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y
RUN apt update && apt install -y ros-humble-demo-nodes-cpp

# 編譯 ROS 2 工作區
RUN . /opt/ros/humble/setup.sh && colcon build

# 設定環境變數，使容器內可直接使用 ROS 2
RUN echo "source /opt/ros/humble/setup.bash" >> ~/.bashrc
RUN echo "source /root/ros2_ws/install/setup.bash" >> ~/.bashrc
SHELL ["/bin/bash", "-c", "source ~/.bashrc"]

# 設定容器啟動時執行的命令（可根據需求更改）
CMD ["bash"]

2. 建立 Docker 映像

在 Dockerfile 所在的目錄中，執行以下指令來 建立 Docker 映像：

bash
docker build -t ros2_humble .

這將建立一個名為 ros2_humble 的 Docker 映像。

3. 運行容器

當 Docker 映像建立完成後，您可以啟動一個 ROS 2 Humble 容器：

bash
docker run -it --rm ros2_humble

這將開啟一個終端，並讓你進入 ROS 2 環境。

4. 測試 ROS 2

進入容器後，您可以測試 ROS 2 是否正確運行：

bash
ros2 --version
ros2 topic list

如果 ROS 2 安裝正確，你應該會看到當前的 ROS 2 版本（Humble）和可用的話題（topics）。

可選：在 Docker 容器中執行 ROS 2 範例

如果您想在 Docker 容器內執行 ROS 2 的 Publisher / Subscriber 測試，請執行以下命令：

開啟第一個終端，執行 Talker（發送訊息）

bash
$docker run -it --rm ros2_humble ros2 run demo_nodes_cpp talker

開啟另一個終端，執行 Listener（接收訊息）

bash
$docker run -it --rm ros2_humble ros2 run demo_nodes_cpp listener

如果一切正常，你應該會在 listener 的輸出中看到 talker 發送的訊息。

結論

這個 Dockerfile 允許你快速建立 ROS 2 Humble 環境，並支援自訂 ROS 2 專案（可透過 COPY ./src ./src 來引入自訂套件）。透過 Docker，你可以在不同系統上輕鬆部署 ROS 2，確保開發環境的一致性。

📌 推薦使用情境

ROS 2 開發環境標準化
快速測試 ROS 2 功能
輕鬆共享開發環境（可以 docker push 到 Docker Hub）

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[ Dockerfile 內容分析說明 ]

Dockerfile 是用來建立一個基於官方 ROS 2 Humble 長版本映像的容器，其中包含了設置和編譯 ROS 2 工作區的指令。讓我們逐步分析每部分的內容及其目的：

基礎映像 :
dockerfile
FROM ros:humble
使用官方的 ROS 2 Humble 長版本作為基礎。
設定環境變數：
dockerfile
ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive
設置 DEBIAN_FRONTEND 為 noninteractive，使得在安裝過程中不會有交互式輸入要求。
更新系統和安裝工具：
dockerfile
RUN apt update && apt install -y \
python3-colcon-common-extensions \
python3-pip \
git \
&& rm -rf /var/lib/apt/lists/*
更新包資料庫，並安裝 python3-colcon-common-extensions、python3-pip 和 git 工具。清理 /var/lib/apt/lists/* 是為了減少容器大小。
設定工作目錄：
dockerfile
WORKDIR /root/ros2_ws
設置工作目錄為 /root/ros2_ws，這是您將要操作的 ROS 工作區。
複製檔案：
dockerfile
COPY ./src ./src
將當前目錄下的 src 資料夾內容複製到容器中的 /root/ros2_ws/src。
安裝相依套件：
dockerfile
RUN apt update && rosdep update && rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y
更新包資料庫，並使用 rosdep 安裝 src 目錄下套件所需的相依項。
安裝示例節點：
dockerfile
RUN apt update && apt install -y ros-humble-demo-nodes-cpp
安裝 ROS 2 Humble 示例节点套件 ros-humble-demo-nodes-cpp。
編譯工作區：
dockerfile
RUN . /opt/ros/humble/setup.sh && colcon build
載入 ROS 2 環境並使用 colcon 命令來編譯您的工作區。
設定環境變數：
dockerfile
RUN echo "source /opt/ros/humble/setup.bash" >> ~/.bashrc
RUN echo "source /root/ros2_ws/install/setup.bash" >> ~/.bashrc
將 ROS 的設置腳本加入 ~/.bashrc，以便在容器內啟動 bash shell 時自動源這些設定。
設置鉤子：
dockerfile
SHELL ["/bin/bash", "-c", "source ~/.bashrc"]
設置 SHELL 為一個 bash 命令，以便在後續指令中自動源 .bashrc。
設定啟動命令：
dockerfile
CMD ["bash"]
容器啟動時執行 bash 命令，進入交互式 shell 環境。根據實際需求可以修改這部分。

總的來說，這個 Dockerfile 設計了一個 ROS 2 的開發和測試環境，並提供了基本的套件安裝和配置。根據實際需求，您可能需要調整相依套件、加入其他自定義設置或節點測試腳本等部分。

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