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RaspberryPi へのUbuntu Mate 16.04のインストール




 Raspberry Pi を用いたRobot(例えば、RT/RaspberryPI Mouseなど)の操作をROS(Robot Operating System)を用いて実行するためには、ROSをインストールする必要があります。しかし、ROSはMac OS や Windows では使用できず、Linux 系OSでしか使用できません。ROSはUbuntuをサポートしているので、Ubuntu Mateをインストールする必要が生じます。最新ROSバージョン ROS Melodic では、Devian Stretch もサポートされているようですが、ここでは、Raspberry PiにUbuntu Mate をインストールします。Devian Stretch のインストールについての説明は、Raspbian OS のインストールのページを参照してください。

     使用するRasPiはRasspberry Pi 3(Model B) です。その構成と機能は以下の通りです。

  1. SoC(System on Chip): BCM2837、64-bit CPU: ARM Cortex-A53 4コア(1.2GHz)、メモリ:1GB LPDDR2
  2. ネットワークコネクタ:Ethernet, WiFi, Bluetooth, BLE、 USBコネクタ:4個
  3. GPIO拡張ピン:40個、SDカードコネクター:microSD、オーディオ:φ3.5mm4極ミニジャック
  4. 電源コネクタはUSB-microB(900mA以上必要)、ディスプレイ接続はHDMIコネクタです。

 Raspberry Piを作動させるためには、電源用USB-microBケーブル、モニター(TV)との接続用 HDMIケーブル、USB接続のキーボードとマウスが必要です。Raspberry Piにはハードディスクが内蔵されていないので、microSDカードにOSをインストールして用います。16GBあるいは32GBのmicroSDを用意してください。microSDカードはそれほど高価ではないので新しい物を用意したほうが無難です。

Last updated: 2019.8.30


(1)Ubuntu Mateのダウンロードとインストール

microSDカードにインストールするイメージファイルをダウンロードする必要があります。Raspberry Pi用のイメージファイルをUbuntu Mateの公式サイト
からダウンロードする。xz形式で圧縮されているので、解凍する必要があります。unix系OSではxzコマンドを使います。ダウンロードしたファイル名を確認して、以下のコマンドを入力してください。


$ brew install xz
$ xz -d Downloads/ubuntu-mate-16.04.2-desktop-armhf-raspberry-pi.img.xz

解凍されてimgファイルになっています。

 microSDを挿す前に


$ diskutil list

と入力して、その後でmicroSDを挿して、(Linuxでは、コマンドはlsblk を使用してください)


$ diskutil list


と同じコマンドを入力します。この結果、例えば、/dev/disk2 (external, physical)が増えている時、これがmicroSDであることがわかります。使用するmicroSDに古いOS等が残っている場合(新品のmicroSDの時はフォーマットする必要はありません)、SD Associationが配布しているSDフォマッター4.0でFAT32にフォーマットする必要があります。 SD Association’s websiteから SD Formatter 4.0 をダウンロードします。SD Formatterを起動して、 この/dev/disk2/ を指定して、フォーマットします。

 次に、imgファイルをmicroSDにコピーします。microSDを挿した状態で、


$ diskutil unmountDisk /dev/disk2
$ sudo cp Downloads/ubuntu-mate-16.04-desktop-armhf-raspberry-pi.img /dev/rdisk2

と入力します。ここで、/dev/disk2ではなく、/dev/rdisk2を指定すると、rdiskはdiskと違い、アンバッファモードなのでバッファモードより書き込みが数倍速いです。(Linuxでは、コマンドはddrescue を使用してください。)

時間がかかりますが、Ctrl+tできちんと動いていることが確認できます。

 書き込みが終わったら、ejectしてmicroSDの準備完了です。


$ diskutil eject /dev/disk2


以下の手順でインストールをおこないます。

  1. Ubuntu MATE 16.04を書き込み済みのmicroSDカードを、Raspberry Pi のSDカードスロットに挿入する。
  2. USB接続キーボードとUSB接続マウスをRaspberry Pi のUSB端子に接続する。
  3. モニタのHDMIケーブルをRaspberry Pi のHDMI端子に接続する。
  4. USB充電器をRaspberry Pi のmicro USB端子に接続する。
  5. 最後に、USB充電器をAC電源コンセントに接続し、Raspberry Pi を起動させる。

 microSDをRaspiに挿入して、起動すると、インストール画面が表示されます。

ubuntu_mate_1.png

しばらく時間が経過すると、設定の画面が表示されます。言語を日本語、タイムゾーンをtokyo、キーボードを日本語にし、WiFiの設定をします。login 名にubuntuと入力して、パスワードもubuntuと入力する。次に、unix passwordを聞いてくるので、最初にubuntuと入力します。その後、好きなパスワードに変更する。

ubuntu_mate_2.png

インストールは2時間以上かかります。気長に待ちましょう。ログインに成功すると、コマンド入力を要求する状態のプロンプトが表示されます。

 まず、aptのパッケージリストを更新してアップグレードしておきます。少々時間がかかります。


$ sudo apt update
$ sudo apt upgrade


 ロボット操作中にOSなどのアップデートでトラブルを起こさないために自動アップデートを無効にします。


$ sudo systemctl disable apt-daily.service
$ sudo systemctl disable apt-daily.timer


 作業を終了するためには


$ sudo shutdown -h now


と入力して、コンピュータの電源を切って、終了します。デスクトップ画面のメニューからもshutdownをクリックできます。

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(2)Ubuntu Mateの起動と設定



 ラズパイのTerminalでコマンドraspi-config を用いてWiFi、SSH、言語など各種の設定をすることができます。好みのエディターのインストールを行う。例えば、

$ sudo apt-get install nano 

と入力して、nano editorをインストールします。デフォルトでは、Viエディターがインストールされています。

 RaspberryPiでSSH接続を可能にするためには、ラズパイのコマンドraspi-config を用いて設定をする必要がある。SSH接続でPCからRaspberryPiにログインするためにラズパイのIPアドレスを調べます。


$ ip addr show 


というコマンドを使います。

...  
    inet 192.168.2.7/24 
...

のようなアドレスが表示されます。このとき、PCのTerminalから


$ ssh ubuntu@192.168.2.7


と入力して、ラズパイと接続します。以後、PCからのリモート操作となります。

続く:ROS(Robot Operating System)のインストール

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