RasPi 入門 (10) - Ubuntuのインストール

2021年6月11日 21:47

「RasPi」に「Ubuntu」をインストールする方法をまとめました。

前回

1. Ubuntuイメージの選択

はじめに、「RasPi」にインストールすべき「Ubuntuイメージ」を選択します。

◎ デスクトップとサーバー

「デスクトップイメージ」には、RasPiをメインPCとして使うために必要なものが含まれています。ただし、サイズが大きいため、4GBまたは8GBのRAMを搭載した「RasPi4」でのみ機能します。
「サーバーイメージ」は、コマンドラインインタフェースを利用できるだけではなく、デスクトップのフレーバーをインストールすることも可能です。サイズが小さく、「RasPi2/3/4」で動作します。

◎ 32bit と 64bit

「RasPi2」は32bitのみ対応します。「RasPi3」は64bitにも対応していますが、メモリが少ない（1GB以下）ため、メリットは限られます。ROS2を使うには64bit必須になります。「RasPi4」は、64bitの方が高速です。

2. SDカードの準備

【注意】以下の手順を行うと、microSDカード上の既存コンテンツが全て消去されます。

(1) 「microSDカード」をカードリーダーなどでPCに挿す。
(2) 「Raspberry Pi Imager」をインストールして起動。

・Raspberry Pi Imager for Ubuntu
・Raspberry Pi Imager for Windows
・Raspberry Pi Imager for macOS

(3) 「CHOOSE OS → Other general-purpose OS」を選択。

(4) 「Ubuntu Server 20.04 32bit」を選択。

(5) 「SD Card」で、挿した「microSDカード」を選択。

(6) 「WRITE」をクリック。

3. Wi-FiまたはLANケーブルの設定

ローカルLANのDHCPサーバーを使用してRasPiのIPアドレスを取得するには、RasPiをインターネットに接続する必要があります。
接続方法は次の2つです。

(1) LANケーブルを使用してRasPiをルーターに接続。
(2) SDカードにダウンロードしたファイルを編集して、起動時にRasPiがWi-Fiネットワークに接続できるように設定。

◎ Wi-Fiネットワークに接続できるように設定
SDカードをPCに挿したまま、ファイルマネージャーを開き、カードの「system-boot」を見つけます。ここには、起動時にロードされる初期設定ファイルが含まれています。

「network-config」を編集して、Wi-Fi設定を追加します。ファイルに設定例が記述されているので、コメントを解除し（先頭の「＃」を削除）、以下にならって自分のWi-Fi環境の設定を行います

wifis:
  wlan0:
    dhcp4: true
    optional: true
    access-points:
      "<wifi network name>":
        password: "<wifi password>"

設定例は、次のとおりです。

wifis:
  wlan0:
    dhcp4: true
    optional: true
    access-points:
      "home network":
        password: "123456789"

4. Ubuntuの起動

Ubuntuを起動します。

(1) RasPiにHDMI画面とUSBキーボードを繋いで、microSDカードを挿して、電源を供給。
(2) ログインIDとパスワードの両方に「ubuntu」を入力。
(3) 1回目は失敗するので、もう一度ログインIDとパスワードを入力。
(4) パスワード変更を促されるので、現在のパスワードと新しいパスワードを入力。

成功すると、Ubuntuの起動が完了し、プロンプトが表示されます。

5. パッケージのアップデート

パッケージを最新にアップデートします。

$ sudo apt update
$ sudo apt upgrade

エラーが表示されたら、指示に従い問題を解消します。

6. SSHでの接続

◎ SSHでの接続
(1) IPアドレスを確認。
RasPiのUbuntuログイン時に「IPv4 address for wlan0: 192.168.X.X」と表示されるのでメモ。「$ ip addr show」でも確認できる。

(2) 別のPCのターミナルで以下で接続。
SSHで接続するコマンドは、次のとおりです。

$ ssh <ユーザー名>@<IPアドレス>

ユーザー名「ubuntu」、IPアドレス「192.168.X.X」の時の接続コマンドは、次のようになります。

$ ssh ubuntu@192.168.X.X

(3) 「ubuntu@192.168.X.X's password:」と表示されるのでパスワードを入力。

過去に保存したキーが原因でエラーになった場合は、以下のコマンドでキーを削除します。

$ ssh-keygen -R 192.168.X.X

◎ SSHでのファイルアップロード
SSHでPCから接続先にファイルアップロードするコマンドは、次のとおりです。

$ scp -r <接続元の送信するファイルパス> <ユーザー名>@<IPアドレス>:<送信先のフォルダパス>

PCの「/Users/npaka/Downloads/hello.py」から接続先の「/home/ubuntu」にファイルアップロードするコマンドは、次のとおりです。

 $ scp -r /Users/npaka/Downloads/hello.py ubuntu@192.168.X.X:/home/ubuntu

7. 日本語キーボードの設定

(1) 以下のコマンドでキーボードコンフィグ開く。

sudo dpkg-reconfigure keyboard-configuration

(2) 「Generic 105-key PC (intl.)」を選択。
(3) 「Japanese」を選択。
(4) 「Japanese」を選択。
(5) 「The default for the keyboard layout」を選択。
(6) 「No compose key」を選択。
(7) 以下のコマンドでリブート。

$ sudo reboot

8. Python環境の準備

「pip」のインストール手順は、次のとおりです。

$ sudo apt install python3-pip

9. ROS2のインストール

「ROS2」のインストール手順は、次のとおりです。