1. Ambiente de Desenvolvimento

O ambiente de desenvolvimento proposto no fluxograma é cuidadosamente estruturado para oferecer uma plataforma eficiente e organizada para o desenvolvimento de projetos utilizando ROS 2 Humble dentro de containers Docker. Através de uma combinação de scripts automatizados, arquivos de configuração e uma imagem Docker personalizada, este ambiente garante que todas as dependências e ferramentas necessárias estejam prontas para uso, independentemente do sistema operacional do desenvolvedor.

1.1 Estrutura do Ambiente de Desenvolvimento

A estrutura proposta do Ambiente de Denvolvimento inicia-se com a pasta ****LabRoM_Dinamica_de_Sistemas_Roboticos, este é o diretório raiz do projeto, o nome pode mudar, é de livre escolha. Ele contém todos os arquivos e subdiretórios necessários para configurar e rodar o ambiente de desenvolvimento e simulação com ROS 2 utilizando Docker. Todo o conteúdo do projeto, incluindo scripts, Dockerfile, configurações, e o workspace do ROS 2, reside dentro deste diretório.

graph TD;
    A[LabRoM_Dinamica_de_Sistemas_Roboticos] --> B[docker]
    B --> D[ROS_humble.dockerfile]
    B --> E[config]
    B --> F[scripts]
    E --> G[bashrc]
    E --> H[entrypoint.sh]
    F --> I[build.sh]
    F --> J[run.sh]
    
    A[LabRoM_Dinamica_de_Sistemas_Roboticos] --> C[ros2_ws]
    

    

1.1.1 Pasta: Docker

Este diretório contém arquivos e scripts específicos para a configuração e construção da imagem Docker. O objetivo do diretório é centralizar tudo o que é necessário para criar o ambiente Docker, que será usado para rodar o ROS 2. Dentro dele, encontramos o Dockerfile, arquivos de configuração como .bashrc e entrypoint.sh, e scripts auxiliares.

• Dockerkfile: ROS_humble.dockerfile

  Este é o Dockerfile utilizado para construir a imagem Docker baseada no ROS 2 Humble. Ele contém instruções para o Docker sobre como configurar o sistema dentro do container. O Dockerfile especifica a imagem base (ROS 2 Humble), instala dependências, cria um usuário não-root, e copia scripts e configurações para dentro da imagem, preparando o ambiente ROS 2.

  Função detalhada:

  • Define a imagem base.
  • Configura o fuso horário e variáveis de ambiente.
  • Cria um usuário dedicado para o ROS 2 dentro do container.
  • Instala pacotes essenciais para o desenvolvimento com ROS.
  • Configura scripts de inicialização e o ambiente do usuário.

• Pasta: config

  Este diretório armazena arquivos de configuração que serão copiados para dentro do container durante a construção da imagem Docker. Ele centraliza as configurações do ambiente de shell e do ponto de entrada do container, garantindo que o ambiente esteja pronto para o desenvolvimento com ROS 2.

  • bashrc

    O arquivo .bashrc, localizado dentro do diretório config, é um script que é executado toda vez que você inicia uma nova sessão de shell interativo. Ele é utilizado para configurar o ambiente do usuário, carregando variáveis de ambiente, alias, funções personalizadas, entre outros. No contexto de um container Docker, ele garante que todas as ferramentas e variáveis necessárias estejam prontas sempre que você abre um terminal dentro do container.

    Função detalhada:

    • Carrega as variáveis de ambiente do ROS 2.
    • Define alias úteis para o desenvolvedor.
    • Configura o ambiente para que o ROS 2 funcione corretamente dentro de cada sessão de terminal.
  • 6. entrypoint.sh

    O script entrypoint.sh, também localizado no diretório config, é o ponto de entrada do container. Ele é executado automaticamente toda vez que o container é iniciado. Sua função é configurar o ambiente global do container, garantir que os diretórios necessários existam, e preparar o container para rodar comandos ROS 2.

    Função detalhada:

    • Carrega o ambiente do ROS 2.
    • Verifica e cria o workspace do ROS 2, se necessário.
    • Ajusta as permissões dos diretórios para o usuário não-root.
    • Executa o comando especificado pelo usuário ao iniciar o container.

  Resumo da Diferença: O .bashrc é focado em preparar o ambiente para uma sessão de terminal interativa, enquanto o entrypoint.sh prepara o container como um todo para ser usado, sendo executado assim que o container inicia.

• Pasta: scripts

  Este diretório contém scripts auxiliares que automatizam o processo de construção e execução do container Docker. Ele ajuda a manter o projeto organizado e simplifica as operações repetitivas como construir a imagem e rodar o container.

  • Script: build.sh

    O script build.sh, dentro do diretório scripts, é responsável por automatizar o processo de construção da imagem Docker. Ele verifica se o usuário está no diretório correto e executa o comando docker build com as opções apropriadas para criar a imagem Docker a partir do Dockerfile.

    Função detalhada:

    • Verifica o diretório atual antes de iniciar a construção.
    • Executa a construção da imagem Docker utilizando o Dockerfile fornecido.
    • Facilita a criação da imagem sem necessidade de lembrar todos os comandos Docker manualmente.

  • Script: run.sh

    O script run.sh, também no diretório scripts, é utilizado para rodar o container Docker criado. Ele configura as opções de execução, como o uso de GPU (se disponível), mapeamento de volumes, e inicializa o container com as variáveis e permissões necessárias para rodar aplicações ROS 2.

    Função detalhada:

    • Inicia o container com as configurações apropriadas, prontos para o desenvolvimento com ROS 2.

1.1.2 Pasta: ros2_ws

O diretório ros2_ws é o workspace do ROS 2, onde todo o código-fonte, pacotes, e arquivos de configuração específicos do ROS 2 são armazenados. Ele é mapeado para dentro do container Docker para que o desenvolvedor possa acessar e modificar os pacotes ROS 2 sem precisar reconstruir a imagem Docker.

Função detalhada:

• Contém o código-fonte dos pacotes ROS 2.
• Serve como o ambiente de desenvolvimento principal dentro do container.
• Facilita o desenvolvimento iterativo, permitindo que mudanças no código sejam testadas rapidamente dentro do container.

1.2 Compreendo a Estrutura: Dockerfile e Outros