althack/ros2 Docker镜像文档

镜像概述与主要用途

althack/ros2是一系列专为ROS 2开发设计的Docker镜像，旨在提供便捷、一致的开发环境，尤其适用于与VSCode集成的开发工作流。该镜像集合支持多个ROS 2版本，提供不同功能变体，并可选CUDA加速支持，满足从基础开发到仿真验证的多样化需求。

核心功能与特性

• 多ROS 2版本支持：涵盖当前活跃版本（如rolling、jazzy、humble、kilted）及部分历史版本（如iron、galactic等，已停止维护）。
• 多样化功能变体：每个ROS 2版本提供四种功能变体，适应不同开发阶段：
  • base：基础ROS 2运行环境，包含核心组件
  • dev：增强开发工具链，包含编译器、调试器等开发必需工具
  • full：完整版本，包含扩展组件及额外依赖
  • gazebo：集成Gazebo仿真器，支持ROS 2仿真应用开发
• CUDA加速选项：部分版本提供CUDA支持（标签含-cuda），适用于需要GPU加速的计算任务
• 版本固定机制：所有镜像均附加创建日期标签（格式：{镜像名称}-{年}-{月}-{日}），支持固定到特定软件包版本，确保环境一致性

使用场景与适用范围

• ROS 2应用开发：提供标准化开发环境，简化多开发者协作配置
• 仿真验证：通过gazebo变体快速搭建ROS 2仿真环境，进行算法验证
• GPU加速开发：借助CUDA-enabled镜像，开发涉及深度学***、计算机视觉等需GPU加速的ROS 2节点
• 多版本兼容性测试：支持在不同ROS 2版本间切换，验证应用兼容性
• VSCode集成开发：优化配置以支持VSCode远程容器开发，提升开发效率

镜像标签组织

ROS 2版本与变体矩阵

注：标记为“已停止维护(EOL)”的版本不再接收更新，建议优先使用活跃版本进行开发

日期标签格式

所有镜像标签支持日期后缀，格式为{变体标签}-{年}-{月}-{日}，例如：

• rolling-dev-2024-01-15：2024年1月15日构建的rolling-dev版本
• humble-cuda-gazebo-2023-11-30：2023年11月30日构建的humble-cuda-gazebo版本

详细使用方法与配置说明

拉取镜像

使用docker pull命令拉取所需镜像，基本格式为：

bash
docker pull althack/ros2:<标签>

示例：

• 拉取rolling版本的开发变体：

  bash
  docker pull althack/ros2:rolling-dev
  

• 拉取带CUDA的jazzy完整版本：

  bash
  docker pull althack/ros2:jazzy-cuda-full
  

• 拉取特定日期的humble仿真版本：

  bash
  docker pull althack/ros2:humble-gazebo-2024-03-20
  

运行容器

基础开发环境

启动基础ROS 2开发容器，挂载工作目录并支持交互终端：

bash
docker run -it --rm \
  --name ros2-dev-container \
  -v $(pwd):/workspace \
  althack/ros2:rolling-dev

带GUI支持的仿真环境（Gazebo）

运行包含Gazebo的容器，需配置显示转发以支持GUI应用：

bash
docker run -it --rm \
  --name ros2-gazebo-container \
  -e DISPLAY=$DISPLAY \
  -v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix \
  -v $(pwd):/workspace \
  --net=host \  # 简化网络配置，适用于本地开发
  althack/ros2:rolling-gazebo

CUDA加速环境

运行带CUDA支持的容器（需主机已安装NVIDIA驱动及nvidia-docker运行时）：

bash
docker run -it --rm \
  --name ros2-cuda-container \
  --gpus all \  # 映射所有GPU设备
  -v $(pwd):/workspace \
  althack/ros2:humble-cuda-dev

Docker Compose配置示例

创建docker-compose.yml文件，定义包含Gazebo仿真环境的服务：

yaml
version: '3.8'
services:
  ros2-gazebo:
    image: althack/ros2:rolling-gazebo
    container_name: ros2-simulation
    volumes:
      - ./workspace:/workspace
      - /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix
    environment:
      - DISPLAY=${DISPLAY}
      - QT_X11_NO_MITSHM=1  # 解决部分GUI应用共享内存问题
    network_mode: host
    stdin_open: true
    tty: true

启动服务：

bash
docker-compose up -d

进入容器：

bash
docker-compose exec ros2-gazebo bash

版本固定与环境一致性

为确保开发环境的一致性，建议使用带日期标签的镜像版本。例如，指定2024年5月10日构建的rolling-dev镜像：

bash
docker pull althack/ros2:rolling-dev-2024-05-10

在Docker Compose中指定固定版本：

yaml
services:
  ros2-dev:
    image: althack/ros2:rolling-dev-2024-05-10
    # ... 其他配置

通过日期标签可避免因镜像更新导致的依赖版本变化问题，保障开发环境的稳定性。