ros noetic 控制器 ros-noetic-ros-controllers

 它完美地解釋了為什麼您之前在 rostopic list 中看不到 /robot_arm_controller/command 這個 Topic，以及為什麼您的 Python 腳本會一直處於「等待連接」的狀態。

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🚨 錯誤分析：控制器載入失敗

您的日誌顯示的核心問題是：

[ERROR] [...]: Could not load controller 'robot_arm_controller' because controller type 'position_controllers/JointTrajectoryController' does not exist.

根本原因

ROS 的 controller_manager 嘗試載入 robot_arm_controller，但它在系統中找不到名為 position_controllers/JointTrajectoryController 的控制器類型（Plugin）。

這有兩個可能的原因：

1. 缺乏 ROS 核心套件： 您的系統缺少 ros-noetic-ros-controllers 或 ros-noetic-position-controllers 這個套件。

2. 環境變數問題： 即使套件已安裝，但由於環境變數未正確設置，ROS 無法找到該控制器的插件路徑。

解決方案：安裝或確認 ros_controllers

步驟 1: 確認並安裝 ros-controllers (最可能的原因)

您需要確保您的 ROS Noetic 系統安裝了 ros_control 所需的標準控制器套件，其中包含了 position_controllers。

請執行以下命令安裝 ROS Noetic 的控制器依賴：

Bash

sudo apt update
sudo apt install ros-noetic-ros-controllers

• ros-noetic-ros-controllers 這個 meta-package 會包含所有常用的控制器類型，如 JointTrajectoryController、JointStateController 等。

步驟 2: 重新來源環境變數

即使安裝了新套件，您也需要重新來源您的環境，確保 ROS 能夠找到新的插件庫。

Bash

source /opt/ros/noetic/setup.bash
# 如果有工作區，也要來源
# source <您的工作區>/devel/setup.bash 

步驟 3: 重新嘗試載入控制器

執行完安裝和來源後，請重新啟動您用來載入 robot_arm_controller 的 Launch 檔案。

如果載入成功，您將會看到 [INFO] 訊息確認 robot_arm_controller 已啟動，並且運行 rostopic list 時會出現 /robot_arm_controller/command。

安裝 ROS 2 Humble Nav2 套件

 

🛠️ 安裝 ROS 2 Humble Nav2 套件

在 ROS 2 Humble 的官方倉庫中，您可以使用一個主要的 meta-package (元套件) 來安裝整個 Nav2 堆棧。

步驟 1: 更新套件列表

首先，確保您的系統套件列表是最新的。

Bash

sudo apt update

步驟 2: 安裝 Navigation2 (Nav2)

使用以下命令來安裝 ROS 2 Humble 版本的 Navigation2 及其相關工具。

sudo apt install ros-humble-navigation2 ros-humble-nav2-bringup

套件名稱	說明
ros-humble-navigation2	Navigation2 的主要 meta-package，包含了所有核心的功能套件，例如 nav2_planner、nav2_controller、nav2_bt_navigator 等。
ros-humble-nav2-bringup	包含 Nav2 的 Launch 檔案和配置檔案，是您啟動 Nav2 導航系統時必需的套件。

步驟 3: 驗證安裝

安裝完成後，您可以檢查是否成功安裝了 Nav2 的核心組件，例如地圖伺服器：

Bash

dpkg -l | grep ros-humble-nav2-map-server

如果命令有輸出，則表示該套件已成功安裝。

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💡 安裝後的步驟

步驟 4: 來源環境變數

安裝新套件後，您需要重新來源 ROS 2 環境，以確保系統能夠找到這些新的 Nav2 套件。

Bash

source /opt/ros/humble/setup.bash

步驟 5: 啟動 Nav2 範例

現在您應該能夠執行 TurtleBot3 或其他機器人的 Nav2 範例啟動檔案了。例如，如果您要啟動 TurtleBot3 在 Gazebo 中的 Nav2 導航：

Bash

# 確保您已經安裝了 turtlebot3_gazebo 和 turtlebot3_navigation2 相關套件
# ros2 launch turtlebot3_navigation2 navigation2.launch.py use_sim_time:=True map:=<您的地圖路徑>

請注意，nav2 是一個工具箱，要成功運行，您還需要正確的機器人配置（URDF）、地圖檔案和Nav2 配置檔案（YAML 檔案）。

您是否希望我提供一些關於如何啟動 Nav2 模擬或導航的範例指令呢？

GPU drive for Docker tool

 這清楚地指出 Docker 引擎在啟動容器時，無法找到或正確配置用於處理 --gpus all 參數的 NVIDIA 容器運行時 (NVIDIA Container Runtime)。

您的系統已經執行了 xhost +local:docker 來解決圖形介面 (X Server) 的連線問題，但現在的問題出在 GPU 硬體存取層。

🔍 錯誤原因分析

當您使用 --gpus all 時，您需要確保您的 Docker 環境滿足以下兩個條件：

1. NVIDIA 驅動程式：您的主機作業系統上必須正確安裝了 NVIDIA 顯示卡驅動程式（您剛才檢查過了）。

2. NVIDIA Docker 支援：您必須安裝了 NVIDIA Container Toolkit (以前稱為 nvidia-docker2)。這是讓 Docker 知道如何將 GPU 資源傳遞給容器的關鍵組件。

如果 Docker 報錯 could not select device driver "" with capabilities: [[gpu]]，幾乎可以確定是 缺少或未正確配置 NVIDIA Container Toolkit。

🛠️ 解決步驟

您需要安裝並配置 NVIDIA Container Toolkit。

步驟 1: 確認或安裝 NVIDIA Container Toolkit

請根據您的 Linux 發行版執行相應的指令。

對於 Debian/Ubuntu 系統 (最常見)：

1. 添加 NVIDIA GPG 密鑰和軟體庫：

   Bash

   curl -fsSL https://nvidia.github.io/libnvidia-container/gpgkey | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/nvidia-container-toolkit-keyring.gpg
   curl -s -L https://nvidia.github.io/libnvidia-container/stable/deb/nvidia-container-toolkit.list | \
     sudo sed 's#deb https://#deb [signed-by=/usr/share/keyrings/nvidia-container-toolkit-keyring.gpg] https://#g' | \
     sudo tee /etc/apt/sources.list.d/nvidia-container-toolkit.list
   

2. 更新軟體包列表並安裝 Toolkit：

   Bash

   sudo apt-get update
   sudo apt-get install -y nvidia-container-toolkit
   

3. 重新啟動 Docker 服務： (這一步非常重要，以確保 Docker 載入新的配置)

   Bash

   sudo systemctl restart docker
   

對於 Red Hat / Fedora / CentOS 系統：

請參考 NVIDIA 官方文件進行安裝，步驟會涉及 dnf 或 yum。

步驟 2: 驗證 GPU 支援是否正常

在重新啟動 Docker 服務後，您可以嘗試執行一個輕量級的 NVIDIA 測試容器來驗證配置是否成功：

Bash

docker run --rm --gpus all nvidia/cuda:11.4.0-base nvidia-smi

• 如果成功，您將看到容器內執行 nvidia-smi 的輸出結果，顯示您的 GPU 資訊。

• 如果測試成功，那麼您原本的 ROS 容器指令就可以正常執行了。

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test nvidia-smi by docker run 

>>ubuntu 20.04

docker pull nvidia/cuda:12.4.1-base-ubuntu20.04

docker run --rm --gpus all nvidia/cuda:12.4.1-base-ubuntu20.04 nvidia-smi

>>ubuntu 22.04

docker pull nvidia/cuda:12.4.1-base-ubuntu22.04

docker run --rm --gpus all nvidia/cuda:12.4.1-base-ubuntu22.04 nvidia-smi

Docker run ROS2 humble

 要在 Ubuntu 22.04 或任何支援 Docker 的系統上執行 ROS 2 Humble Hawksbill（這是與 Ubuntu 22.04 搭配的官方發行版），最簡單且最推薦的方法就是使用官方的 Docker 映像檔。

以下是使用 Docker 執行 ROS 2 Humble 容器的步驟和常用指令。

🐳 使用 Docker 執行 ROS 2 Humble 的步驟

步驟 1: 拉取 ROS 2 Humble 映像檔

您可以從 Docker Hub 拉取官方維護的 osrf/ros 映像檔。最常用的是 humble-desktop-full，它包含了大部分開發所需的工具和桌面環境（例如 Rviz 和 Gazebo）。

Bash

docker pull osrf/ros:humble-desktop-full

步驟 2: 啟動 ROS 2 Humble 容器

A. 僅運行 CLI (無圖形介面/GUI)

如果您只需要執行 ROS 2 的命令列工具 (如 ros2 run, ros2 topic), 這是最簡單的方式。

Bash

docker run -it --rm \
    --name ros2_humble_cli \
    osrf/ros:humble-desktop-full \
    /bin/bash

參數	說明
-it	interactive (互動) 和 tty (終端機)。讓您可以在容器內輸入指令。
--rm	容器停止時自動移除它。用於測試或臨時任務。
--name	為容器指定一個易記的名稱。
/bin/bash	容器啟動後要執行的命令 (進入 bash shell)。

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B. 運行 GUI 應用程式 (如 Rviz, Gazebo)

如果想在容器內使用 Rviz 或 Gazebo 等圖形介面工具，您需要啟用 X11 轉發 (X11 Forwarding)。

執行指令 (在您的主機終端機運行):

Bash

# 1. 允許容器存取 X 伺服器
xhost +local:docker

# 2. 運行 ROS 2 Humble 容器 (支援 GUI)
docker run -it --rm \
    --env="DISPLAY" \
    --volume="/tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix:rw" \
    --name ros2_humble_gui \
    osrf/ros:humble-desktop-full \
    /bin/bash

步驟 3: 在容器內測試 ROS 2 Humble

一旦容器啟動，您會看到 bash 提示符號，表示您已進入 ROS 2 Humble 環境。

1. 檢查 ROS 環境設定：

   Bash

   printenv ROS_DISTRO
   # 應該顯示 humble
   

2. 執行一個 Publisher/Subscriber 範例：

   • 終端機 1 (Publisher):

     Bash

     ros2 run demo_nodes_cpp talker
     

   • 終端機 2 (Subscriber):

     • 您需要開啟另一個終端機，並進入正在運行的容器：

       Bash

       docker exec -it ros2_humble_gui /bin/bash
       

     • 在新的容器終端機中執行 Subscriber：

       Bash

       ros2 run demo_nodes_py listener
       

3. 測試 GUI (如果您使用了 B 選項)：

   Bash

   rviz2
   

   這應該會彈出 Rviz 視窗。

💡 額外提示：使用工作區和掛載

在實際開發中，您通常會希望將主機上的 ROS 2 工作區 (Workspaces) 掛載 (mount) 到容器內，這樣您在主機上編輯的程式碼就可以直接在容器內編譯和運行。

Bash

# 假設您的 ROS 2 工作區在主機的 ~/ros2_ws
HOST_WS_DIR=~/ros2_ws

docker run -it --rm \
    --env="DISPLAY" \
    --volume="/tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix:rw" \
    --volume="$HOST_WS_DIR:/home/user/ros2_ws" \
    --name ros2_dev \
    osrf/ros:humble-desktop-full \
    /bin/bash

在容器內，您的工作區就會在 /home/user/ros2_ws。

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您目前已經成功地在 Docker 中運行了 ROS 2 Humble。請問您接下來希望執行 ROS 2 的哪個應用程式或功能呢？