ROS在ARM上的编译

本文详细介绍了ROS(Robot Operating System)在ARM平台上的移植过程,包括环境搭建、工具软件安装、源码下载与编译等步骤,并分享了解决移植过程中遇到的问题的方法。

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       ROS(robot operaring system)作为移动机器人软件架构,近几年得到了越来越广泛的应用,但是大部分应用是基于X86架构的处理器,怎么样将这么强大的工具和应用极为广泛的ARM处理器结合在一起,是现在很多开发者急于解决的问题。我作为ROS的初学者最近也尝试了一把ROS 的ARM移植,纠结了四五天,不过最后还是成功了。

      虽然现在针对非X86架构的处理器产生了一些ROS的应用方案,比如eros(http://www.ros.org/wiki/eros)、rosserial(http://www.ros.org/wiki/rosserial等方式,后者是针对Arduino的,前者玩了几天,没搞清楚是怎么用的,所以上网各处搜索,也在ROS的群里问了一些人,最近正好群里也有人成功在MK802 III上成功编译了ROS源码,所以直接在目标机上编译源码这个原始的方式,虽然效率较低,但是应该是行的通的。

       移植环境:

       PC:Ubuntu 12.04

            ARM处理器:Cortex-A9

       ARM操作系统:Ubuntu12.04

       ROS版本:groovy

       编译流程:

     整体的编译流程全部按照官网的教程进行(http://www.ros.org/wiki/groovy/Installation/Source)。

       1、安装工具软件

        启动ARM板中的ubuntu操作系统,使用串口与电脑连接,通过ssh使得PC机可以与ARM板进行远程控制,然后就可以在PC机上控制ARM板中的代码编译了。

        首先是按照教程上说的:

sudo apt-get install python-rosdep python-wstool build-essential
        但是在ARM的ubuntu源中没有python-rosdep和python-wstool这两个包,这两个包的安装可以按照fuerte的编译说明进行( http://www.ros.org/wiki/fuerte/Installation/Ubuntu/Source ):

         安装easy_install:(http://blog.youkuaiyun.com/chosen0ne/article/details/7210745

wget http://peak.telecommunity.com/dist/ez_setup.py 
python ez_setup.py

         利用easy_install安装pip:(http://www.ros.org/wiki/ROS/Installation/EasyInstallConfig

sudo easy_install pip
              然后安装以下的包: http://www.ros.org/wiki/fuerte/Installation/Ubuntu/Source

sudo pip install -U rosdep
sudo pip install -U rosinstall
sudo pip install -U rospkg
              安装 python-wstool:

pip install -U wstool
                 redep初始化:

sudo rosdep init
rosdep update
        2、下载源码

        创建文件夹:

mkdir ~/ros_catkin_ws
cd ~/ros_catkin_ws
        下载代码,我是用的是最小包ros-common:

wstool init src -j8 http://packages.ros.org/web/rosinstall/generate/raw/groovy/ros_comm
          传说春运抢票搞垮了github,一开始怎么都连接不上github的服务器,尝试了一天,才在茫茫抢票热潮中把代码下了下来。

         3、编译源码

          按照教程上说的进行依赖包的安装:

rosdep install --from-paths src --ignore-src --rosdistro groovy -y 
         然后应该还需要安装cmake(我之前就已经安装好了,不知道是不是应该在这一步)。我是从官网下载的源码( http://www.cmake.org/ ),然后在ARM上编译的。安装方法参考链接( http://hi.baidu.com/phpbooker/item/38ca262ed599d10c73863e05 ),ARM上编译太慢了,用了将近一个小时,不知道可不可以在PC上交叉编译,不做深究了。

         接下来就是最重要的过程了——编译。这个过程是痛苦而漫长的,ARM板的主频慢,编译一次代码需要20分钟左右,而且每次出错总是在编译了好长时间之后,各种依赖的包需要安装。如果现在进行编译,肯定会出现一大堆错误,可以根据这些错误进行一步步的处理,基本都是所依赖的包没有安装。其中最重要的就是boost库的包。因为ROS中很多的代码是使用C++写的,都使用了boost静态库,所以必须在ARM中的ubuntu系统中安装boost库。boost库是我纠结时间最长的一个问题,我使用了各种各样的方法进行安装:

(1)直接apt-get安装

(2)下载源码在PC机上交叉编译然后放到ARM中

(3)直接下载官方针对ARM架构已经编译好的deb包进行安装(https://launchpad.net/ubuntu/+source/boost1.46/1.46.1-7ubuntu3/+build/3060825

          至于boost库的版本,我也尝试过很多,从1.40到1.52,最后还是第三种方法靠谱,前两种方法安装完成后在编译过程中总是会报错说找不到boost中的某个库。打开上面的链接,会有一个boost库的列表:

        我是把上面的包全部一个一个下载安装了,基本也是相互依赖的。安装过程中可能还是会有一些其他依赖的包,都可一使用pip或者easy_install进行安装。

         到现在为止,终于可以开始编译、安装了:

./src/catkin/bin/catkin_make_isolated --install --install-space /opt/ros/groovy
         如果一切正常,而是分钟后就汇编一安装结束了。

         添加环境路径:

source /opt/ros/groovy/setup.bash

echo "export ROS_PACKAGE_PATH=~/ros_workspace:$ROS_PACKAGE_PATH" >> ~/.bashrc
echo "export ROS_WORKSPACE=~/ros_workspace" >> ~/.bashrc
. ~/.bashrc
        终于安装完成了,在终端中输入“roscore”,看一下是否正常运行了。在这一步,我这里出现了一个错误:

what():  locale::facet::_S_create_c_locale name not valid
        后来使用google解决了( http://cruisever.blog.163.com/blog/static/786117572010817112310741/ ),加入:

export LC_ALL="C"
         终于可以正常运行了。进行了简单的talker和listener的测试,一切正常,虽然运行着实有点慢,但是初步移植应该完成了,后面应该还有更多问题等着我的。


PS:

(1)我也尝试过fuerte版本的ROS编译,但是在编译到90%的时候报错,我google了一下,好像是说ARM的内存不足了,我用的ARM板的内存是512MB,如果哪位有解决方法,请不吝指教。

(2)上面所写的过程中可能有一些包的安装遗漏了,基本使用easy_install和pip都可以安装,有一些python包不能安装的,可以从网上下载deb包进行安装。

(3)本人还是初学者,如果有什么不对的读放,还请高手多多指教

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<think>我们正在为Debian 12 ARM平台从源码编译ROS 2 Humble。根据引用[2],Humble的基系统是Ubuntu 22.04或Debian 11。但用户使用的是Debian 12,因此需要注意兼容性。 步骤: 1. 设置系统环境(包括区域设置和依赖库) 2. 安装必要的工具和依赖 3. 创建工作空间并下载源码 4. 使用colcon编译 详细步骤: 1. 设置系统环境 根据引用[2],需要设置locale为UTF-8: ```bash sudo apt update && sudo apt install -y locales sudo locale-gen en_US en_US.UTF-8 sudo update-locale LC_ALL=en_US.UTF-8 LANG=en_US.UTF-8 export LANG=en_US.UTF-8 ``` 2. 启用必要的软件仓库并安装依赖 由于Humble官方支持到Debian 11,而Debian 12可能有些包版本较高,需要确保安装的依赖包版本符合要求。 ```bash # 添加ROS 2 apt仓库(注意:Debian 12可能没有直接对应的仓库,我们可以使用Debian 11的仓库,因为Debian 12相对较新,通常兼容性较好) sudo apt install -y software-properties-common sudo add-apt-repository universe sudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(. /etc/os-release && echo $VERSION_CODENAME) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null # 更新并安装开发工具 sudo apt update sudo apt install -y build-essential cmake git python3-colcon-common-extensions python3-flake8 python3-pip python3-pytest-cov python3-rosdep python3-setuptools python3-vcstool wget # 初始化rosdep sudo rosdep init rosdep update ``` 3. 创建工作空间并下载源码 ```bash mkdir -p ~/ros2_humble/src cd ~/ros2_humble wget https://raw.githubusercontent.com/ros2/ros2/humble/ros2.repos vcs import src < ros2.repos ``` 4. 安装依赖 ```bash rosdep install --from-paths src --ignore-src -y --skip-keys "fastcdr rti-connext-dds-6.0.1 urdfdom_headers" ``` 注意:由于在ARM平台上,可能有一些包(如Connext)不支持,所以跳过它们。 5. 编译 ```bash cd ~/ros2_humble colcon build --symlink-install ``` 6. 设置环境变量 编译完成后,将安装脚本添加到bashrc中: ```bash echo "source ~/ros2_humble/install/setup.bash" >> ~/.bashrc source ~/.bashrc ``` 注意:在ARM平台上编译可能会遇到一些依赖问题,需要根据具体错误进行解决。例如,可能需要安装一些额外的库,或者调整编译选项。 引用[3]中提到了一些编译技巧,比如调整并行编译的线程数(避免使用过多线程导致内存不足),在ARM平台上尤其需要注意。 因此,在编译时,如果内存较小,建议减少并行编译的线程数: ```bash colcon build --symlink-install --parallel-workers 2 # 使用2个并行任务 ``` 另外,引用[3]中还提到在CMakeLists.txt中添加编译选项(如C++14)的情况。如果编译过程中出现C++标准问题,可以尝试在相应的包的CMakeLists.txt中设置。 由于ROS 2 Humble默认使用C++17,但某些第三方包可能需要调整。如果遇到相关错误,可以在CMakeLists.txt中指定: add_compile_options(-std=c++17) 但是,我们建议先按照官方步骤编译,遇到问题再具体解决。 以上步骤在Debian 12 ARM平台上应该能够完成ROS 2 Humble的编译。如果遇到依赖问题,可能需要手动安装一些Debian 12中版本过高的库的兼容版本。 相关问题: 1. 在ARM平台上编译ROS 2 Humble时遇到内存不足怎么办? 2. 如何解决在Debian 12上编译ROS 2 Humble时出现的依赖包版本冲突? 3. 在ARM平台上运行ROS 2 Humble有哪些性能优化建议?</think>### 在 Debian 12 ARM 平台从源码编译 ROS 2 Humble #### 步骤概览 1. **系统准备** 2. **安装依赖** 3. **创建工作空间** 4. **下载源码** 5. **编译安装** 6. **环境配置** --- ### 详细步骤 #### 1. 系统准备 ```bash # 更新系统 sudo apt update && sudo apt upgrade -y # 设置本地化(必须步骤) sudo apt install locales sudo locale-gen en_US en_US.UTF-8 sudo update-locale LC_ALL=en_US.UTF-8 LANG=en_US.UTF-8 export LANG=en_US.UTF-8 # 安装基础编译工具 sudo apt install -y \ build-essential \ cmake \ git \ python3-colcon-common-extensions \ python3-flake8 \ python3-pip \ python3-pytest \ wget \ curl \ ninja-build ``` #### 2. 安装 ROS 2 依赖 ```bash # 安装核心依赖 sudo apt install -y \ libasio-dev \ libtinyxml2-dev \ libcunit1-dev \ libssl-dev \ libboost-all-dev # 安装 Python 依赖 pip3 install -U \ setuptools \ wheel \ pytest \ lark # 初始化 rosdep sudo apt install python3-rosdep sudo rosdep init rosdep update ``` #### 3. 创建工作空间 ```bash mkdir -p ~/ros2_humble/src cd ~/ros2_humble ``` #### 4. 下载源码 ```bash # 获取源码清单 wget https://raw.githubusercontent.com/ros2/ros2/humble/ros2.repos vcs import src < ros2.repos # 安装特定版本依赖 rosdep install --from-paths src --ignore-src -y --skip-keys "fastcdr rti-connext-dds-6.0.1 urdfdom_headers" ``` #### 5. 编译安装 ```bash # ARM平台建议减少并行线程数(避免内存不足) cd ~/ros2_humble colcon build --symlink-install --parallel-workers 2 # 若编译失败,可尝试单包编译(例如核心包) colcon build --packages-select rclcpp ``` #### 6. 环境配置 ```bash # 添加环境变量 echo "source ~/ros2_humble/install/setup.bash" >> ~/.bashrc source ~/.bashrc # 验证安装 ros2 doctor ``` --- ### 关键注意事项 1. **ARM 平台优化** - 使用 `--parallel-workers 2` 避免内存溢出 - 若遇 `std::atomic` 错误,在 `CMakeLists.txt` 添加: ```cmake add_compile_options(-latomic) ``` 2. **Debian 12 兼容性** - 如遇 Python 依赖冲突,尝试: ```bash pip3 install --force-reinstall <package>==<version> ``` - 若库缺失(如 `libeigen`),参考引用[3]手动安装 3. **交叉编译提示** 如需 x86 到 ARM 交叉编译,需: - 使用 Docker 容器(参考引用[1]) - 修改基础镜像为 `arm64v8/debian:bookworm` - 设置 `ENV ROS_DISTRO=humble` --- ### 验证运行 ```bash # 测试示例节点 ros2 run demo_nodes_cpp talker ros2 run demo_nodes_py listener ``` --- ### 常见问题解决 | 问题现象 | 解决方案 | |---------|----------| | 编译卡死 | 减少 `--parallel-workers` 数量 | | Python 导入错误 | 检查 `PYTHONPATH` 是否包含 `~/ros2_humble/install` | | 缺少动态库 | 运行 `sudo ldconfig` 刷新缓存 | | 内存不足 | 增加 swap 空间(至少 4GB) | --- ### 相关问题 1. 如何为 ROS 2 Humble 创建自定义消息类型? 2. 在 ARM 平台部署 ROS 2 时如何优化系统资源占用? 3. 如何将 ROS 2 Humble 与 Docker 容器集成? [^1]: 关于 Docker 基础镜像修改的参考 [^2]: ROS 2 版本与系统兼容性说明 [^3]: ARM 平台编译依赖的特殊处理
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