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外贸网站和普通网站,开通腾讯企业邮箱入口,广安公司网站建设,公司网上推广平台ROS 2从入门到精通系列#xff08;二#xff09;#xff1a;环境搭建 - Ubuntu系统安装ROS2 本文将手把手教你在Ubuntu系统上搭建ROS2开发环境#xff0c;快速完成从零到一的配置。 引言 选择合适的开发环境是学习ROS2的第一步。本文针对Ubuntu 22.04 LTS 系统讲解 ROS 2 …ROS 2从入门到精通系列二环境搭建 - Ubuntu系统安装ROS2本文将手把手教你在Ubuntu系统上搭建ROS2开发环境快速完成从零到一的配置。引言选择合适的开发环境是学习ROS2的第一步。本文针对Ubuntu 22.04 LTS系统讲解ROS 2 Humble的完整安装过程并提供故障排查方案。一、前置条件检查1.1 系统要求网络环境稳定网络连接可访问官方源操作系统Ubuntu 22.04 LTSFocal Fossa或更新硬件要求内存: 4GB建议8GB处理器: 双核建议i5或等效硬盘: 20GB可用空间前置条件1.2 检查系统信息打开终端执行以下命令检查你的系统# 检查Ubuntu版本lsb_release -a# 检查系统架构uname-m# 应该输出 x86_64 或 aarch64# 检查内存free-h# 检查硬盘空间df-h /home预期输出示例$ lsb_release -a No LSB modules are available. Distributor ID: Ubuntu Release: 22.04 Codename: jammy二、ROS2安装方式对比ROS2提供多种安装方式选择最适合你的ROS2安装方式二进制包安装apt✅ 推荐速度快依赖处理完善源码编译安装colcon⚠️ 高级更新最新可自定义Docker容器Docker 便携环境隔离跨平台本文采用最常用的方式二进制包安装apt三、完整安装步骤3.1 步骤1设置安装源ROS2官方提供了Ubuntu软件源需要添加到系统中。配置源仓库# 1. 使用curl下载GPG密钥并添加到系统curl-sSL https://repo.ros2.org/ros.key|sudoapt-keyadd-# 2. 添加ROS2官方仓库sudosh-cecho deb [arch$(dpkg --print-architecture)] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(lsb_release -cs) main /etc/apt/sources.list.d/ros2-latest.list或使用中国镜像源推荐速度更快# 使用清华大学镜像源sudosh-cecho deb [arch$(dpkg --print-architecture)] https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ros2/ubuntu jammy main /etc/apt/sources.list.d/ros2-latest.list# 导入GPG密钥curl-sSL https://repo.ros2.org/ros.key|sudoapt-keyadd-验证源配置cat/etc/apt/sources.list.d/ros2-latest.list3.2 步骤2更新包索引sudoaptupdate这个命令会从所有添加的源中下载最新的包索引。预期输出包含packages.ros.org或镜像源的URLHit:1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu jammy InRelease ... Hit:N https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ros2/ubuntu jammy InRelease ... Reading package lists... Done3.3 步骤3安装ROS2完整版ROS2提供多种安装版本ROS2 Humbleros-humble-desktop推荐包含RVizGazeboros-humble-ros-base基础版仅核心库ros-humble-dev开发版包含编译工具安装完整版包含所有工具sudoaptinstallros-humble-desktop或仅安装基础版占用空间小sudoaptinstallros-humble-ros-base安装时间预计5-15分钟取决于网络速度和硬盘速度安装过程中可能出现提示输入y并按Enter确认。3.4 步骤4配置环境变量ROS2需要在每次使用前加载环境变量。临时加载仅当前终端有效source/opt/ros/humble/setup.bash永久加载推荐编辑你的Shell配置文件# 如果使用bashnano~/.bashrc# 或如果使用zshnano~/.zshrc在文件末尾添加一行source/opt/ros/humble/setup.bash保存CtrlOEnterCtrlX。然后重新加载配置source~/.bashrc# 或 source ~/.zshrc验证环境变量echo$ROS_DISTRO正确输出应该是humble3.5 步骤5安装开发工具# 安装colcon构建工具sudoaptinstallpython3-colcon-common-extensions# 安装用于C开发的工具sudoaptinstallros-humble-rclcpp ros-humble-rclpy# 安装常用工具sudoaptinstallpython3-rosdep2 python3-argcomplete3.6 步骤6初始化rosdeprosdep是一个依赖管理工具# 初始化rosdep数据库sudorosdep init# 更新rosdep使用国内镜像会更快rosdep update如果官方源太慢可以使用中国镜像# 备份原始列表sudocp/etc/ros/rosdep/sources.list.d/20-default.list /etc/ros/rosdep/sources.list.d/20-default.list.backup# 编辑配置文件sudonano/etc/ros/rosdep/sources.list.d/20-default.list将文件内容改为yaml https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/rosdep/rosdep.yaml然后rosdep update四、安装验证4.1 检查核心库# 列出已安装的ROS2包aptlist --installed|grepros-humble|head-20# 应该能看到类似输出# ros-humble-actionlib-msgs/jammy,now 1.2.1-1jammy.20220524 amd64# ros-humble-ament-cmake/jammy,now ...4.2 运行第一个ROS2程序在不创建任何项目的情况下直接运行官方演示# 打开第一个终端运行turtle演示程序ros2 run turtlesim turtlesim_node# 打开第二个终端运行键盘控制程序ros2 run turtlesim turtle_teleop_key预期结果出现一个小乌龟的窗口你可以用方向键控制它移动。4.3 验证通信机制# 打开第一个终端运行发布者节点ros2 run demo_nodes_cpp talker# 打开第二个终端运行订阅者节点ros2 run demo_nodes_cpp listener预期输出示例[listener] Hello World: 1 [listener] Hello World: 2 [listener] Hello World: 3 ...五、安装时间复杂度分析安装时间受多个因素影响T t o t a l T n e t w o r k T d o w n l o a d T c o m p i l e T s e t u p T_{total} T_{network} T_{download} T_{compile} T_{setup}Ttotal​Tnetwork​Tdownload​Tcompile​Tsetup​其中因素耗时影响网络速度1-10 min下载包大小 ~2-3GB硬盘I/O2-5 minSSD显著更快CPU编译0-5 min预编译二进制包较快依赖解析1-3 minapt解析依赖关系总耗时预计5-15分钟六、常见安装问题排查问题1找不到包Unable to locate package# 症状$sudoaptinstallros-humble-desktop E: Unable tolocatepackage ros-humble-desktop解决方案# 检查源是否正确添加cat/etc/apt/sources.list.d/ros2-latest.list# 更新包索引sudoaptupdate# 如果仍未解决检查GPG密钥apt-key list|grepROS问题2依赖冲突Dependency Errors# 症状The following packages have unmet dependencies: ros-humble-desktop: Depends: libgazebo...解决方案# 安装缺失的依赖sudoapt--fix-brokeninstall# 或使用rosdep自动解决依赖rosdepinstall-i --from-path src --rosdistro humble -y问题3网络超时或下载中断# 如果下载中断重新执行安装命令sudoaptinstallros-humble-desktop# 清除部分下载的包sudoaptcleansudoaptautoclean# 重新尝试sudoaptupdatesudoaptinstallros-humble-desktop问题4权限拒绝Permission Denied# 症状/opt/ros/humble/setup.bash: Permission denied# 解决方案使用source而非执行source/opt/ros/humble/setup.bash# ✅ 正确bash/opt/ros/humble/setup.bash# ✅ 也正确./opt/ros/humble/setup.bash# ❌ 错误问题5环境变量未生效# 验证环境变量echo$ROS_DISTRO# 如果输出为空表示未加载# 手动加载source/opt/ros/humble/setup.bash# 再次验证echo$ROS_DISTRO# 应输出 humble七、高级配置7.1 安装额外的包# 安装开发工具集sudoaptinstallros-humble-dev-tools# 安装常用库sudoaptinstallros-humble-std-msgs ros-humble-geometry-msgs# 安装可视化工具sudoaptinstallros-humble-rviz2 ros-humble-rqt-*# 安装模拟器sudoaptinstallros-humble-gazebo-*7.2 自定义ROS_DOMAIN_ID在分布式ROS2系统中可能需要区分不同的网络域# 在 ~/.bashrc 中添加exportROS_DOMAIN_ID0# 默认值范围: 0-232# 不同的DOMAIN_ID可以相互隔离通信7.3 配置ROS2中间件# 使用FastRTPS默认exportRMW_IMPLEMENTATIONrmw_fastrtps_cpp# 或使用Cyclone DDSexportRMW_IMPLEMENTATIONrmw_cyclonedds_cpp# 需要先安装对应的RMW实现sudoaptinstallros-humble-rmw-cyclonedds-cpp八、卸载ROS2如果需要卸载ROS2例如升级到新版本# 卸载ROS2包sudoaptremove ros-humble-*sudoaptremove ros-humble-desktop*# 清理配置文件和依赖sudoaptautoremovesudoaptautoclean# 移除源sudorm/etc/apt/sources.list.d/ros2-latest.list# 移除GPG密钥sudoapt-key delKEY_ID九、验证清单创建一个检查清单来确保安装完整✅ ROS_DISTROhumble❌✅ ros2 --version❌✅ turtlesim运行❌安装验证清单检查环境变量检查ROS命令重新加载setup.bash运行演示程序检查$PATH环境变量安装完成 重新安装开发工具十、推荐的下一步安装完成后你应该✅验证安装运行演示程序⚙️创建工作空间为后续开发准备环境学习基础概念理解节点、话题、服务等尝试编写第一个节点用Python或C十一、快速参考完整安装命令序列如果你想快速完成安装可以逐行复制执行以下命令# 1. 添加源curl-sSL https://repo.ros2.org/ros.key|sudoapt-keyadd-sudosh-cecho deb [arch$(dpkg --print-architecture)] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(lsb_release -cs) main /etc/apt/sources.list.d/ros2-latest.list# 2. 更新sudoaptupdate# 3. 安装sudoaptinstallros-humble-desktop -y# 4. 设置环境变量echosource /opt/ros/humble/setup.bash~/.bashrcsource~/.bashrc# 5. 安装开发工具sudoaptinstallpython3-colcon-common-extensions ros-humble-rclcpp ros-humble-rclpy python3-rosdep2 -y# 6. 初始化rosdepsudorosdep init rosdep update# 7. 验证echo$ROS_DISTRO十二、本文要点总结✅系统要求Ubuntu 22.04 LTS4GB内存20GB硬盘✅安装方式二进制包安装最简单快速✅关键步骤添加源 → 更新索引 → 安装包 → 配置环境变量✅验证方法运行turtlesim演示程序和talker-listener示例✅问题排查检查源配置、更新包索引、验证环境变量常见疑问解答Q1: 我的Ubuntu是20.04能安装ROS2 Humble吗A: Humble官方仅支持22.04。如果必须用20.04可安装ROS2 Foxy但建议升级Ubuntu版本。Q2: 安装过程中网络很慢怎么办A: 使用国内镜像源如清华、阿里云。本文已提供清华镜像配置。Q3: 能同时安装多个ROS2版本吗A: 可以但需要在使用前切换环境变量source/opt/ros/humble/setup.bash# 加载Humblesource/opt/ros/iron/setup.bash# 加载Iron会覆盖HumbleQ4: turtlesim运行后窗口出不来怎么办A: 检查显示器驱动。如果是远程连接需要配置X11转发。下一篇预告《ROS2从入门到精通系列三工作空间与包 - 创建和管理项目结构》 如果本文帮助了你请点赞并关注有任何问题欢迎在评论区提问