Ubuntu18.04安装ROS系统

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媒介

ROS (Robot Operating System, 机器人操作系统) 提供一系列步调库和工具以帮助软件开发者创建机器人应用软件。它提供了硬件抽象、装备驱动、库函数、可视化、消息传递和软件包管理等诸多功能。
   具体内容请参考
https://baike.baidu.com/item/ros/4710560?fr=aladdin
  

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一、Ubuntu18.04安装ROS情况

1.添加ROS软件源

1. sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

复制代码

2.添加密钥

1. sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys F42ED6FBAB17C654

复制代码

3.安装ROS

1. sudo apt update

复制代码

1. sudo apt-get install ros-melodic-desktop-full

复制代码

选择Y

4.初始化rosdep

1. sudo rosdep init

复制代码

阐明：
（1）利用sudo rodep init出现sudo rosdep：找不到命令提示的错误
办理方法：
   sudo apt install python-rosdep
  

（2）出现ERROR: cannot download default sources list from: https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/rosdep/sources.list.d/20-default.list Website may be down.的错误

办理方法：
增加raw.githubusercontent.com域名与ip之间的映射
   $ sudo vim /etc/hosts
151.101.84.133 raw.githubusercontent.com
  

1. rosdep update

复制代码

5.设置情况变量

1. echo "source /opt/ros/melodic/setup.bash" >> ~/.bashrc
2. source ~/.bashrc

复制代码

6.安装rosinstall

1. sudo apt-get install python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential

复制代码

二、ROS第一个例程——小海龟

开启小海龟仿真的步骤：
1.启动ROS Master

1. roscore

复制代码

2.启动小海龟仿真器

1. rosrun turtlesim turtlesim_node

复制代码

3.启动海龟控制节点

1. rosrun turtlesim turtle_teleop_key

复制代码

   阐明：
每个步骤都需要新打开一个终端，小海龟的运行路径是在最后一个终端上，通过上下左右按键控制的。
  三、编写C++步调，控制小海龟走一个标准的圆形

1、创建工作空间和功能包

概念
工作空间（workspace)是一个存放工程开发相关文件的文件夹。全部的源码、配置文件、可执行文件都是放置在里面的。主要分为四个文件夹：
1.src: 代码空间 (source space)
放置功能包（里面的代码、配置文件、launch文件
2.build:编译空间 (build space)
编译过程中的中间文件（不太用关心
3.devel:开发空间 (development space)
编译天生的一些可执行文件、库、脚本
4.install:安装空间 (install space）
install命令的效果就放在里面
（1）创建工作空间

overview:

operation:

   catkin_init_workspace //初始化工作空间（属性厘革），看到冒出了CMakeLists.txt>
  下面临工程编译（catkin_make)
要来到工作空间的根目次举行编译：

看到出现了另两个空间：

使install空间出现：

（2）创建功能包

• 功能包是放置ROS源码的最小单位
  
• 同一个工作空间下不允许存在同名功能包
  

创建功能包：
（要放在src里面）：

命令 功能包名 依赖1 依赖2 依赖3：
   catkin_create_pkg test_pkg roscpp rospy std_msgs>
  

打开功能包：
include放置头文件
src放功能包的代码
后面两个文件是功能包肯定有的，使其区别于平凡文件夹的属性

编译功能包：
照旧先回到catkin_ws
编译工作空间就行了
由于没有代码所以也没有实际效果

要运行功能包里某一个步调的话，要先设置一下工作空间的情况变量
设置之后系统才能找到工作空间
设置情况变量：
   ros@ros-virtual-machine:~/catkin_ws$ source devel/setup.bash >
  

检查情况变量：
用echo命令把情况变量打开
（ROS_PACKAGE_PATH 是ROS本身的一个情况变量，通过这个情况变量查找全部功能包的路径）
也是只有在前一步设置了工作空间的setup.bash之后，path里面才会包含工作空间的路径
   ros@ros-virtual-machine:~/catkin_ws$ echo $ROS_PACKAGE_PATH
/home/ros/catkin_ws/src:/opt/ros/noetic/share
  2、发布者Publisher的编程实现

以小乌龟速率为例，话题模子（Publisher/Subscriber）如下：

（1）创建功能包

1. $  cd ~/catkin_ws/src
2. $  catkin_create_pkg my_topic roscpp rospy std_msgs geometry_msgs turtlesim

复制代码

再往功能包下的 src 中添加的 cpp 文件，该文件实现了发布者。
实现发布者的步骤：
1、初始化ROS节点；
2、向ROS Master注册节点信息，包括发布的话题名和话题中的消息类型；
3、创建消息数据；
4、按照肯定频率循环发布消息

velocity_publisher.cpp代码:

1. // 该例程将发布turtle1/cmd_vel话题，消息类型geometry_msgs::Twist
2. #include <ros/ros.h>
3. #include <geometry_msgs/Twist.h>
5. int main(int argc, char **argv)
6. {
7.         // ROS节点初始化
8.         ros::init(argc, argv, "my_velocity_publisher");
9.         // 创建节点句柄
10.         ros::NodeHandle n;
11.         // 创建一个Publisher，发布名为/turtle1/cmd_vel的topic，消息类型为geometry_msgs::Twist，队列长度20
12.         ros::Publisher turtle_vel_pub = n.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle1/cmd_vel", 20);
13.         // 设置循环的频率
14.         ros::Rate loop_rate(10);
15.         int count = 0;
16.         while (ros::ok())
17.         {
18.             // 初始化geometry_msgs::Twist类型的消息
19.                 geometry_msgs::Twist velocity_msg;
20.                 velocity_msg.linear.x = 0.5;//线速度
21.                 velocity_msg.angular.z = 0.5;//角速度
23.             // 发布消息
24.                 turtle_vel_pub.publish(velocity_msg);
25.                 ROS_INFO("Publsh turtle velocity command[%0.2f m/s, %0.2f rad/s]", //类似c的printf
26.                                 velocity_msg.linear.x, velocity_msg.angular.z);
27.             // 按照循环频率延时
28.             loop_rate.sleep();
29.         }
30.         return 0;
31. }

复制代码

在添加了源文件后，我们需要修改编译规则，举行编译：

1. //配置CMakeLists.txt中的编译规则
2. // 1、设置需要编译的代码和生成的可执行文件
3. add_executable(my_velocity_publisher src/my_velocity_publisher.cpp)
4. // 2、设置链接库
5. target_link_libraries(my_velocity_publisher ${catkin_LIBRARIES})

复制代码

编译并运行发布者：

1. $ cd ~/catkin_new_ws$ catkin_make$ source devel/setup.bash$ roscore
2. $ rosrun turtlesim turtlesim_node
3. $ rosrun my_topic my_velocity_publisher

复制代码

（2）运行效果：

四、以小海龟为例演示两台电脑的ROS分布式通讯

1、查看两台电脑各自的IP信息和主机名hostname

打开终端，输入命令查看主机的ip和主机名称，并记载(此处若ifconfig找不到命令，可以根据提示输入sudo apt install net-tools)

两台主机分别添加对方的ip地点和主机名到hosts文件中。这里可以直接利用vim大概sudo gedit打开文件（这里个人推荐利用gedit）

1. vim /ect/hosts

复制代码

1. sudo gedit /etc/hosts

复制代码

在第三行参加ip主机地点和主机名hostname然后保存退出
接下来重启网络

1. sudo /etc/init.d/networking restart

复制代码

2、下载两个包

下载同步包和ssh服务器

1. sudo apt-get install chrony
2. sudo apt-get install openssh-server

复制代码

检查启动

1. ps -e|grep ssh
2. ping 从机的ip地址

复制代码

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总结

安装ROS的整个过程，起首需要选择对应版本的ROS，接着就是在网络问题上的处置惩罚。现在网上还没有比力好的方法来办理线上安装过程遇到的网络问题，最佳的方式就是放弃线上安装，选择本地下载安装，否则会花费比力久的时间。
实现小海龟的运动我们可以利用键盘的上下键，命令行以及编程实现，通过三种方式的实现开端了解了ROS的特点。
参考文献

Ubuntu18.04安装ROS——实现小海龟仿真
ROS学习条记（十二）ROS noetic ubuntu 版本 rosdep init,rosdep update
问题办理方法
[古月居ros21讲出现问题及个人办理方案1]第十讲出现：[rospack] Error: package ‘learning_topic‘ not found
Could not find a package configuration file provided by “std_msg“ with any of the following names:
ROS简介-从零开始讲解ROS（适合超零根本阅读）

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