ラズパイマウスでROS2動かしてみた 技術情報・開発日誌

Raspberry Pi 4 Model BにUbuntu 18.04 をインストールする

Raspberry Pi 4 とラズパイマウス ラズパイマウスでROS2動かしてみた
Raspberry Pi 4 とラズパイマウス

こんにちはshotaです。このシリーズではRaspberry Pi Mouse(ラズパイマウス)でROS2を動かしていきます。

今回はRaspberry Pi 4 Model BUbuntu 18.04をインストールします。

必要なものを揃える

まずは作業に必要なものを揃えます。

必要なもの一覧

必要なもの一覧

  • Raspberry Pi Mouse V3
  • Raspberry Pi Mouse オプションキット No.7 [Raspberry Pi4用コネクタ]
  • Raspberry Pi 4 Model B
    • 4GB RAMモデルを使用します
  • micro SDカード
    • Sandisk SDSQUAR-016G(microSDHC、16GB、class10、最大転送速度98MB/s)を使用します
  • SDカードリーダ
  • micro HDMI変換ケーブル
    • Raspberry Piを接続するディスプレイも用意します
  • キーボード
  • 作業用PC
    • Ubuntu 18.04のPCを用意しました。WindowsやMac OSでも作業可能です。
  • Wi-Fi環境
    • 次回以降の記事でラズパイマウスを走行させるためにWi-Fi接続できるようにします

イメージファイルのダウンロードと書き込み

2020年11月27日:Ubuntu 18.04イメージファイルのダウンロード場所が変更されていたので追記します。

新ダウンロード手順

https://wiki.ubuntu.com/ARM/RaspberryPiにアクセスしましょう。

このページから64ビット版のUbuntu 18.04をダンロードします。

64ビット版のUbuntu 18.04をダウンロード

旧ダウンロード手順

ダウンロードページが更新されたため、Ubuntu 18.04が選択肢にありません。

まずはUbuntu 18.04のイメージファイルをダウンロードしてSDカードに書き込みます。https://ubuntu.com/download/raspberry-pi にアクセスしましょう。

このページからRaspberry Pi 用のUbuntuイメージファイルをダウンロードできます。Raspberry Pi 4 列のUbuntu 18.04 枠にあるDownload 64-bitをクリックしましょう。

引用:https://ubuntu.com/download/raspberry-pi

引用:https://ubuntu.com/download/raspberry-pi

イメージファイルをSDカードに書き込む

ダウンロードが開始されたらSDカードに書き込む準備をしましょう。書き込み方法も同じページに記載されています。各OS(Ubuntu、Windows、Mac)での書き込み方法が記載されているので、作業に使っているOSを選びましょう。

私はUbuntuを選択します。Ubuntu PCで作業する場合はディスクアプリを使用するようです。

書き込む前にまずはSDカードをPCに接続しましょう。

SDカードをカードリーダーに接続

SDカードをカードリーダーに接続

SDカードをPCに接続したらディスクアプリを起動します。16 GBのSDカードが認識されていることが分かります。

ディスクアプリ起動

ディスクアプリ起動

SDカード(16 GB ドライブ) を選択して、アプリの右上にある歯車ボタンを押し、ディスクイメージをリストアを選択します。

ディスクイメージをリストアを選択

先程ダウンロードしたイメージファイルを選択して、リストアを開始を押します。

ダウンロードしたイメージファイルを選択して、リストアを開始を押す

しばらく待ちましょう。。。書き込みが完了するとSDカードの中身が書き換わります。

書き込みが完了するとSDカードの中身が書き換わる

書き込みが完了しました。SDカードをPCから取り外しましょう。

Raspberry Piにディスプレイやキーボードを接続する

Ubuntu 18.04を起動するための準備をします。

まずはRaspberry PiにSDカードを接続します。

Raspberry PiにSDカードを接続

Raspberry Pi をラズパイマウスに搭載します。固定用のネジも締めます。

Raspberry Pi をラズパイマウスに搭載し、固定用のネジも締める

Raspberry Pi 4用のコネクタを取り付けます。

Raspberry Pi 4用のコネクタを取り付ける

最後に、電源ケーブル、キーボード、HDMIケーブル、ディスプレイを接続します。

電源ケーブルを接続する前に、写真のように電源スイッチをOFFしましょう。

電源ケーブル、キーボード、HDMIケーブル、ディスプレイを接続

Ubuntu 18.04を起動する

それではUbuntu 18.04を起動します。ラズパイマウスの電源スイッチをONしましょう。ブザー音がなったら成功です。

モータ用電源スイッチをONしてもUbuntuは起動しません

ログイン画面が表示されたらlogin:ubuntupassword:ubuntuでログインします。「パスワードを変えてください」と表示されるので変更しましょう。

Wi-Fiの設定

さて、ここが今回1番大変なところです。Raspberry PiをWi-Fiに接続できるようにファイルを書き換えます。

$ sudo vim /etc/netplan/50-cloud-init.yaml

と入力して次のようにファイルを編集します。

ここではVimというテキストエディタを使用します。Vimの操作方法については公式マニュアルや様々なブログで紹介されているため説明を省略します。
network:
    ethernets:
        eth0:
            dhcp4: true
            optional: true
    wifis:
        wlan0:
            access-points:
                ここにSSIDを書く:
                    password: ここにパスワードを書く
            dhcp4: false
            addresses: [192.168.11.89/24]
            gateway4: 192.168.11.1
            nameservers:
                addresses: [8.8.8.8, 192.168.11.1]
    version: 2

SSIDとパスワードは使用環境に合わせて変更してください。

また、このファイルではRaspberry PiのIPアドレスを192.168.11.89に固定する設定も記載しています。
この作業以降はSSHを使ってRaspberry Piにログインするため、IPアドレスを固定しておくと便利です。

例えばWi-FiのSSIDがtest_ssidで、パスワードがtest_password、Wi-FiルータのIPアドレスが192.168.3.1のときは、次のような設定になります。

この例ではRaspberry Piのアドレスを192.168.3.77に固定しています。

ルーターのIPアドレスはスマホでも確認できます。iPhoneの場合、設定→Wi-Fi→[接続中のSSID]→ルーターに記載されています。
network:
    ethernets:
        eth0:
            dhcp4: true
            optional: true
    wifis:
        wlan0:
            access-points:
                test_ssid:
                    password: test_password
            dhcp4: false
            addresses: [192.168.3.77/24]
            gateway4: 192.168.3.1
            nameservers:
                addresses: [8.8.8.8, 192.168.3.1]
    version: 2

ファイルを編集した後は

$ sudo netplan apply

を実行して設定を適用します。

その後、

$ ip addr

を実行して、

3: wlan0:  mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
    link/ether dc:a6:32:70:13:79 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.11.89/24 brd 192.168.11.255 scope global wlan0
       valid_lft forever preferred_lft forever

のように設定したIPアドレスが表示されたら設定完了です。Raspberry PiがWi-Fiをつかえるようになりました。

表示されない場合はもう一度ファイルを見直しましょう。SSIDやパスワードが間違っているかもしれません。

外部PCからアクセスする

ここまで設定できればもうラズパイマウスにディスプレイを接続する必要はありません。

sudo poweroff

を実行し電源を切りましょう。

poweroffコマンドはRaspberry Piの電源が切れるだけなので、ラズパイマウスの電源スイッチも切りましょう

そして、ラズパイマウスからmicro HDMIケーブルとキーボードを取り外します。

ラズパイマウスからmicro HDMIケーブルとキーボードを取り外す

ラズパイマウスの電源スイッチをONします。
その後、作業中のPCでターミナルを起動し、次のコマンドでラズパイマウスに接続します。

作業PC側でのターミナルアプリの設定、SSHの設定については説明を省略します
$ ssh ubuntu@192.168.11.89

ubuntu@ 以降のIPアドレスには先程設定したIPアドレスを入力してください。接続されたらパスワードを聞かれるので入力しましょう。

ログインできれば成功です。最後にpoweroffコマンドを実行して電源を切りましょう。

まとめ

今回は、

  • Raspberry Pi 4 Model BUbuntu 18.04をインストールしました。
  • Wi-Fiの設定をしたので、外部のPCからアクセスできるようになりました。
  • Raspberry PiのIPアドレスを固定したので、次回以降も同じアドレスで接続できます。

次回はラズパイマウスのデバイスドライバをインストールして、モータやLEDを動かします。

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