Série Prática de Robô e Visão Computacional (1): Introdução ao Meio Ambiente

Este é o primeiro artigo da série de combate de robôs e visão computacional, que apresentará meu ambiente de desenvolvimento principal.

ambiente de desenvolvimento

• Instale o Ubuntu 22.04 no Windows WSL2 (também pode ser executado diretamente no ubuntu)
• ROS2
• Pytorch 2.0

Tutorial de instalação

Instalação do Ubuntu

Este artigo descreve como instalar o wsl2 no Windows e, em seguida, instalar o Ubuntu22.04. wsl2 é a versão de segunda geração do Windows Subsystem for Linux, que permite aos usuários do Windows executar sistemas e aplicativos Linux diretamente no Windows sem a necessidade de máquinas virtuais ou sistemas duplos. Comparado com o wsl1, o wsl2 tem muitas vantagens, como velocidade de inicialização mais rápida, melhor desempenho do sistema de arquivos, suporte mais completo ao kernel do Linux, etc.

Para instalar o wsl2 no Windows, primeiro verifique se a versão do Windows é 1903 ou superior e se está atualizada com os patches mais recentes. Em seguida, você precisa abrir o PowerShell (Modo Administrador) e executar o seguinte comando:

dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart
dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart

Esses dois comandos são usados ​​para habilitar as funções do Windows Subsystem for Linux e Virtual Machine Platform, respectivamente. Após a execução, você precisa reiniciar o computador.

Após reiniciar, você precisa baixar e instalar o pacote de atualização do kernel Linux wsl2, que é um arquivo msi, você pode baixá-lo aqui: https://aka.ms/wsl2kernel

Após o download, clique duas vezes para executar o arquivo e siga as instruções para concluir a instalação.

Uma vez instalado, você precisa abrir o PowerShell novamente (Modo Administrador) e executar o seguinte comando:

wsl --set-default-version 2

Este comando é usado para definir wsl2 como a versão wsl padrão.

Até agora, você concluiu a instalação do wsl2. Em seguida, você precisa baixar e instalar o Ubuntu 22.04 da Microsoft Store. Você pode acessá-lo aqui: https://www.microsoft.com/store/apps/9N6SVWS3RX71

Após o download, abra o aplicativo e siga as instruções para configurar seu nome de usuário e senha. Este nome de usuário e senha serão usados ​​para fazer login no sistema Ubuntu.

Uma vez feito isso, você pode usar o Ubuntu 22.04 no Windows. Você pode encontrar o ícone do Ubuntu no menu Iniciar e clicar para abrir uma janela de terminal. wslVocê também pode digitar ou no PowerShell ou Prompt de Comando wsl -d Ubuntu-22.04para iniciar um sistema Ubuntu.

No sistema Ubuntu, você pode usar o comando apt para instalar e gerenciar pacotes de software, usar o comando ssh para se conectar remotamente a outros servidores Linux, usar o comando gcc para compilar programas C e assim por diante. Você também pode acessar o sistema de arquivos do Windows, basta inseri-lo no terminal cd /mnt/cpara entrar na unidade C.

Resumindo, por meio do wsl2 e do Ubuntu22.04, você pode aproveitar as poderosas funções e a flexibilidade do Linux no Windows sem sacrificar a conveniência e a compatibilidade do Windows. Espero que este artigo ajude você.

instalação ROS2

Apresente como instalar o ROS2, um sistema operacional de robô de código aberto, no Ubuntu 22.04. O ROS2 é a versão de próxima geração do ROS, oferecendo maior desempenho, melhor segurança e mais recursos. O ROS2 pode ser usado para desenvolver várias aplicações robóticas, como navegação, percepção, controle e comunicação.

As etapas para instalar o ROS2 são as seguintes:

1. Primeiro, você precisa instalar alguns pacotes dependentes do Ubuntu22.04, como curl, gnupg2, lsb-release, etc. Você pode executar os seguintes comandos em um terminal:

sudo apt update
sudo apt install curl gnupg2 lsb-release

2. Em seguida, você precisa adicionar a fonte do software ROS2 para baixar e instalar o pacote ROS2. Você pode executar os seguintes comandos em um terminal:

curl -s https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key | sudo apt-key add -
sudo sh -c 'echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture)] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(lsb_release -cs) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros2.list'

3. Em seguida, você precisa atualizar a fonte do software e escolher a versão do ROS2 para instalar. Atualmente, existem três versões do ROS2: Dashing, Eloquent e Foxy. Este artigo toma o Foxy como exemplo, se você quiser instalar outras versões, você pode substituir o nome correspondente. Você pode executar os seguintes comandos em um terminal:

sudo apt update
sudo apt install ros-foxy-desktop

4. Por fim, as variáveis ​​de ambiente precisam ser definidas para usar os comandos e ferramentas do ROS2. Você pode executar os seguintes comandos em um terminal:

source /opt/ros/foxy/setup.bash

Para tornar a variável de ambiente permanente, o comando acima pode ser adicionado ao arquivo ~/.bashrc.

Neste ponto, a instalação do ROS2 está concluída. Você pode executar o seguinte comando no terminal para testar se foi bem-sucedido:

ros2 run demo_nodes_cpp talker

Se você vir uma saída semelhante à seguinte, o ROS2 está funcionando corretamente:

[INFO] [1617428386.789686477] [talker]: Publishing: 'Hello World: 1'
[INFO] [1617428386.889725647] [talker]: Publishing: 'Hello World: 2'
[INFO] [1617428386.989761857] [talker]: Publishing: 'Hello World: 3'

Ele apresenta brevemente como instalar o ROS2 no Ubuntu22.04, esperando ser útil para os leitores. Para mais informações e tutoriais sobre o ROS2, você pode visitar o site oficial: https://index.ros.org/doc/ros2/. Ou veja meu outro blog como instalar o ROS2: foxy .

Instalação do Pytorch 2.0

Este artigo descreve como instalar o pytorch2.0 usando o conda no Ubuntu 22.04.

PyTorch é uma estrutura de aprendizado profundo de código aberto, que fornece operações flexíveis de tensor, gráficos de cálculo dinâmico, derivação automática, treinamento distribuído e outras funções. PyTorch2.0 é a versão mais recente, que adiciona alguns novos recursos, como tensores nomeados, tensores complexos, front-end híbrido, etc.

Para instalar o pytorch2.0 usando o conda no Ubuntu22.04, precisamos primeiro instalar o conda, depois criar um ambiente virtual e, finalmente, instalar o pytorch2.0 no ambiente virtual. Aqui estão as etapas específicas:

1. instalar conda

   O conda é um gerenciador de pacotes e gerenciador de ambiente multiplataforma que facilita a instalação e o gerenciamento de diferentes versões do Python e de outros pacotes. Para instalar o conda, podemos baixar o pacote de instalação adequado para Ubuntu22.04 no site oficial ou usar a ferramenta de linha de comando wget para fazer o download:

wget https://repo.anaconda.com/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh

Após a conclusão do download, precisamos conceder permissão executável ao pacote de instalação e executá-lo:

chmod +x Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh
./Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh

Durante o processo de instalação, precisamos seguir os prompts para aceitar o contrato, selecionar o caminho de instalação e adicionar conda à variável de ambiente PATH. Recomenda-se optar por adicionar conda ao PATH, para que você possa usar o comando conda em qualquer lugar. Após a conclusão da instalação, precisamos recarregar o terminal ou reabrir um terminal para que o conda entre em vigor.

2. Crie um ambiente virtual

Um ambiente virtual é uma forma de isolar os pacotes dependentes requeridos por diferentes projetos Python, o que pode evitar conflitos e incompatibilidades de versão entre os pacotes. Para criar um ambiente virtual, podemos usar o comando conda create, especificando o nome do ambiente virtual (como pytorch-env) e a versão do Python (como 3.9):

conda create -n pytorch-env python=3.9

Uma vez criado, podemos ativar o ambiente virtual com o comando conda activate:

conda activate pytorch-env

Após a ativação, podemos ver o nome do ambiente virtual (pytorch-env) na frente do prompt do terminal, indicando que entramos no ambiente virtual.

3. installpytorch2.0

No ambiente virtual, podemos usar o comando conda install para instalar o pytorch2.0. Para garantir que a versão e a compatibilidade corretas sejam instaladas, podemos obter o comando de instalação no site oficial: https://pytorch.org/get-started/locally/ . Dependendo da configuração do nosso sistema e hardware (como se temos GPU ou não), podemos selecionar as opções apropriadas e copiar os comandos gerados. Por exemplo, se tivermos uma GPU NVIDIA e suporte CUDA11.3, podemos copiar o seguinte comando:

conda install pytorch torchvision torchaudio cudatoolkit=11.3 -c pytorch -c conda-forge

Depois de executar este comando, o conda baixará e instalará automaticamente o pytorch2.0 e as dependências relacionadas. Após a conclusão da instalação, podemos usar o comando python para entrar no modo interativo do Python e verificar se o pytorch2.0 está instalado corretamente:

import torch
print(torch.__version__)
print(torch.cuda.is_available())
x = torch.randn(3, 3).cuda()
y = torch.randn(3, 3).cuda()
z = x + y
print(z)

Se tudo funcionou, você deve ver uma saída semelhante à seguinte:

2.0
True
tensor([[ 1.0106, 1.0737, -1.2339],
[ 0.3154, 1.0726, -1.0169],
[-1.0577, -0.2474, 0.4629]])

Você pode praticar robótica e visão computacional juntos no próximo tutorial. Você pode me seguir ou se inscrever na minha coluna.