ROS2学习笔记 1 ROS2概述与环境搭建

最新推荐文章于 2025-05-02 18:17:13 发布
最新推荐文章于 2025-05-02 18:17:13 发布
阅读量1k 收藏 9
点赞数 8
CC 4.0 BY-SA版权
文章标签： 学习 笔记
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/tech1001/article/details/146973051

1 ROS的安装及其配置

先行安装 ubuntu22.04

1.1 UTF-8 环境检查

请先检查本地语言环境是否支持 UTF-8 编码（中文环境下一般都是支持的）

locale

如果不支持，则进行安装

sudo apt update && 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

1.2 启动 Ubuntu universe 存储库

打开软件和更新，重要的是勾选社区维护的自由和开源软件
PS：可以把显卡驱动也装上
在这里插入图片描述

1.3 设置软件源

先将 ROS 2 apt 存储库添加到系统，用 apt 授权我们的 GPG 密钥：

sudo apt update && sudo apt install curl gnupg lsb-release

sudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg

然后将存储库添加到源列表：

echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(source /etc/os-release && echo $UBUNTU_CODENAME) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null

授权密钥失败

点击链接 https://www.ipaddress.com/
输入域名：raw.githubusercontent.com 查询 IP 地址(可能能查到多个，任选一个就行)

修改文件：

sudo gedit /etc/hosts

在这里插入图片描述

1.4 安装 ROS2

首先更新 apt 存储库缓存：

sudo apt update

然后升级已安装的软件( ROS2 软件包建立在经常更新的 Ubuntu 系统上，在安装新软件包之前请确保您的系统是最新的)：

sudo apt upgrade

安装桌面版 ROS2(建议)，包含：ROS、RViz、示例与教程，安装命令如下：

sudo apt install ros-humble-desktop

1.5 配置环境

终端下，执行 ROS2 程序时，需要调用如下命令配置环境：

source /opt/ros/humble/setup.bash

每次新开终端时，都得执行上述命令，或者也可以执行如下命令，将配置环境指令写
入 ”~/.bashrc“ 文件，那么每次新启动终端时，不需要在手动配置环境：

echo "source /opt/ros/humble/setup.bash" >> ~/.bashrc

PS：关于 ROS2 的卸载

ROS2 安装完毕之后，如果想卸载 ROS2，可以执行如下命令：

sudo apt remove ~nros-humble-* && sudo apt autoremove

还可以再删除 ROS2 对应的存储库：

sudo rm /etc/apt/sources.list.d/ros2.list
sudo apt update
sudo apt autoremove
# Consider upgrading for packages previously shadowed.
sudo apt upgrade

1.6 测试 ROS2

ros2 run turtlesim turtlesim_node
ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

ROS2 里要通过上下左右来控制乌龟运动

1.7 安装 colcon 构建工具

sudo apt install python3-colcon-common-extensions

1.8 ROS2 体验

1.8.1 C++

mkdir -p ws00_helloworld/src
cd ws00_helloworld
colcon build #编译

ROS2 中的编译命令为colcon build

ros2 pkg create pkg01_helloworld_cpp --build-type ament_cmake --dependencies rclcpp --node-name helloworld

意为创建一个名为 pkg01_helloworld_cpp 的功能包，类型为 cpp (–build-type ament_cmake)，依赖：rclcpp (ros2client)（–dependencies rclcpp）为目录下添加一个叫 helloworld 的 cpp 包 (–node-name helloworld)

刷新环境变量

source install/setup.bash

运行文件

ros2 run pkg01_helloworld_cpp helloworld

格式还是指令 + 包名 + 文件名

编写cpp文件

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"

int main(int argc,char** argv)
{
	//初始化
	rclcpp::init(argc,argv);
	//创建节点
	auto node = rclcpp::Node::make_shared("helloworld_node");
	//编辑输出内容（日志输出的对象，内容）
	RCLCPP_INFO(node->get_logger(),"hello world!");
	//释放资源
	rclcpp::shutdown();
	return 0;
}

编译执行即可

package.xml

<?xml version="1.0"?><?xml-model
href="http://download.ros.org/schema/package_format3.xsd"
schematypens="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"?><package format="3">

	<name>pkg01_helloworld_cpp</name>

	<version>0.0.0</version>

	<description>TODO: Package description</description>

	<maintainer email="ros2@todo.todo">ros2</maintainer>

	<license>TODO: License declaration</license>

	<buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend>

	<!-- 所需要依赖 -->
	<depend>rclcpp</depend>

	<test_depend>ament_lint_auto</test_depend>

	<test_depend>ament_lint_common</test_depend>

	<export>

		<build_type>ament_cmake</build_type>

	</export></package>

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.8)
project(pkg01_helloworld_cpp)

if(CMAKE_COMPILER_IS_GNUCXX OR CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang")

	add_compile_options(-Wall -Wextra -Wpedantic)

endif()

# find dependencies

find_package(ament_cmake REQUIRED)

# 引入外部依赖包

find_package(rclcpp REQUIRED)

# 映射源文件与可执行文件

add_executable(helloworld src/helloworld.cpp)

# 设置目标依赖库

ament_target_dependencies(
	helloworld
	"rclcpp"
)

# 定义安装规则

install(TARGETS helloworld
	
	DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})

if(BUILD_TESTING)

	find_package(ament_lint_auto REQUIRED)

	# the following line skips the linter which checks for copyrights

	# comment the line when a copyright and license is added to all source files

	set(ament_cmake_copyright_FOUND TRUE)
	
	# the following line skips cpplint (only works in a git repo)

	# comment the line when this package is in a git repo and when

	# a copyright and license is added to all source files

	set(ament_cmake_cpplint_FOUND TRUE)

	ament_lint_auto_find_test_dependencies()

endif()

ament_package()

配置

add_executable(helloworld src/helloworld.cpp)
add_executable(helloworld2 src/helloworld2.cpp)

ament_target_dependencies(
  helloworld
  "rclcpp"
)

ament_target_dependencies(
  helloworld2
  "rclcpp"
)

install(TARGETS helloworld
  DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})
install(TARGETS helloworld2
  DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})

中间有几行暂时不需要，被删除了
配置的思路和 ros1 一样

Python

创建功能包（和 c++ 类似）

ros2 pkg create pkg02_helloworld_py --build-type ament_python --dependencies rclpy --node-name helloworld

编辑python文件

import rclpy

def main():

	# 初始化 ROS2
	rclpy.init()
	# 创建节点
	node = rclpy.create_node("helloworld_py_node")
	# 输出文本
	node.get_logger().info("hello world!")
	# 释放资源
	rclpy.shutdown()
	
if __name__ == '__main__':
	main()

setup.py

from setuptools import setup

package_name = 'pkg02_helloworld_py'

setup(
	name=package_name
	version='0.0.0',
	packages=[package_name],
	data_files=[
		('share/ament_index/resource_index/packages',
			['resource/' + package_name]),
		('share/' + package_name, ['package.xml']),
],
	install_requires=['setuptools'],
	zip_safe=True,
	maintainer='ros2',
	maintainer_email='ros2@todo.todo',
	description='TODO: Package description',
	license='TODO: License declaration',
	tests_require=['pytest'],
	entry_points={
		'console_scripts': [
			# 映射源文件与可执行文件
			'helloworld = pkg02_helloworld_py.helloworld:main'
		],
	},
)

运行优化

每次终端中执行工作空间下的节点时，都需要调用. install/setup.bash 指令，使用不便，优化策略是，可以将该指令的调用添加进~/setup.bash，操作格式如下：

echo "source /{工作空间路径}/install/setup.bash" >> ~/.bashrc

示例：

echo "source /home/ros2/ws00_helloworld/install/setup.bash" >> ~/.bashrc

路径的获取可以直接 pwd
不建议每个都这么做，可能会导致工作空间混乱

1.9 vscode

要使用的插件
在这里插入图片描述

VScode 配置

编写 cpp 时，vscode 可能会因为找不到头文件而报错，这个时候就要修改 cpp 的包含路径
在这里插入图片描述
本质上是修改了 .vscode 配置文件
在这里插入图片描述

编译优化

在编译时，使用colcon build会将目录下所有文件都编译一遍，这样效率很低，可以使用命令进行定向编译

colcon build --packages-select pkg01_helloworld_cpp pkg02_helloworld_py

1.10 安装 git

sudo apt install git

可以使用git help查看使用说明

1.11 ROS2 体系框架

该部分部分内容暂时不做笔记
B站传送门

推荐实例化风格

之前的代码中一直使用的是直接实例化的方式，事实上这种方式在进行多节点通信的时候效率不高，推荐使用通过构建类继承 Node 进行实例化的办法

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"

class MyNode: public rclcpp::Node{
public:
	MyNode():Node("rclcpp_node"){
		RCLCPP_INFO(this->get_logger(),"hello_node");
	}
};

int main(int argc, char const *argv[])
{
	rclcpp::init(argc,argv);
	auto node = std::make_shared<MyNode>();
	rclcpp::shutdown();
	return 0;
}

import rclpy
from rclpy.node import Node
import rclpy.node

class MyNode(Node):
    def	__init__(self):
        super().__init__("hello_world_py")
        self.get_logger().info("hello_python")
        
def main():
    rclpy.init()
    node = MyNode()
    rclpy.shutdown()
    pass

if __name__=='__main__':
    main()

配置包

package

不管是何种类型的功能包，package.xml 的格式都是类似的，在该文件中包含了包名、版本、作者、依赖项的信息，package.xml 可以为 colcon 构建工具确定功能包的编译顺序。

<?xml version="1.0"?>
<?xml-model href="http://download.ros.org/schema/package_format3.xsd" schematypens="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"?>
<package format="3">
  <name>pkg02_helloworld_py</name>
  <version>0.0.0</version>
  <description>TODO: Package description</description>
  <maintainer email="herrscher@todo.todo">herrscher</maintainer>
  <license>TODO: License declaration</license>

  <depend>rclpy</depend>

  <test_depend>ament_copyright</test_depend>
  <test_depend>ament_flake8</test_depend>
  <test_depend>ament_pep257</test_depend>
  <test_depend>python3-pytest</test_depend>

  <export>
    <build_type>ament_python</build_type>
  </export>
</package>
  1. 根标签
    ：该标签为整个 xml 文件的根标签，format 属性用来声明文件的格式版本。
  2. 元信息标签
    ：包名；
    ：包的版本号；
    ：包的描述信息；
    ：维护者信息；
    ：软件协议；
    ：包的介绍网址；
    ：包的作者信息。
  3. 依赖项
    <buildtool_depend>：声明编译工具依赖；
    <build_depend>：声明编译依赖；
    <build_export_depend>：声明根据此包构建库所需依赖；
    <exec_depend>：声明执行时依赖；
    ：相当于<build_depend>、<build_export_depend>、<exec_depend>三者的集成；
    <test_depend>：声明测试依赖；
    <doc_depend>：声明构建文档依赖。
CMakeLists
# 声明 cmake 的最低版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.8)
# 包名，需要与 package.xml 中的包名一致
project(pkg01_helloworld_cpp)
if(CMAKE_COMPILER_IS_GNUCXX OR CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang")
	add_compile_options(-Wall -Wextra -Wpedantic)
endif()
# find dependencies
find_package(ament_cmake REQUIRED)
# 引入外部依赖包
find_package(rclcpp REQUIRED)
# 映射源文件与可执行文件
add_executable(helloworld src/helloworld.cpp)
# 设置目标依赖库
ament_target_dependencies(
	helloworld
	"rclcpp"
)
# 定义安装规则
install(TARGETS helloworld
	DESTINATION lib/${PROJECT_NAME})
if(BUILD_TESTING)
	find_package(ament_lint_auto REQUIRED)
	# the following line skips the linter which checks for copyrights
	# comment the line when a copyright and license is added to all source files
	set(ament_cmake_copyright_FOUND TRUE)
	# the following line skips cpplint (only works in a git repo)
	# comment the line when this package is in a git repo and when
	# a copyright and license is added to all source files
	set(ament_cmake_cpplint_FOUND TRUE)
	ament_lint_auto_find_test_dependencies()
endif()
ament_package()
setup.py
from setuptools import setup
package_name = 'pkg02_helloworld_py'
setup(
	name=package_name, # 包名
	version='0.0.0', # 版本
	packages=[package_name], # 功能包列表
	data_files=[ #需要被安装的文件以及安装路径
		('share/ament_index/resource_index/packages',
			['resource/' + package_name]),
		('share/' + package_name, ['package.xml']),
	],
	install_requires=['setuptools'], # 安装依赖
	zip_safe=True,
	maintainer='ros2', # 维护者
	maintainer_email='ros2@todo.todo', # 维护者 email
	description='TODO: Package description', # 包描述
	license='TODO: License declaration', # 软件协议
	tests_require=['pytest'], # 测试依赖
	entry_points={
		'console_scripts': [
			# 映射源文件与可执行文件
			'helloworld = pkg02_helloworld_py.helloworld:main'
		],
	},
)
操作命令

新建功能包

ros2 pkg create 包名 --build-type 构建类型 --dependencies 依赖列表 --node-name 可执行程序名称

–build-type：是指功能包的构建类型，有 cmake、ament_cmake、ament_python 三种类型可选；
–dependencies：所依赖的功能包列表；
–node-name：可执行程序的名称，会自动生成对应的源文件并生成配置文件。
编译
colcon build或者 colcon build --packages-select 功能包列表
前者会构建工作空间下的所有功能包，后者可以构建指定功能包。
查找

ros2 pkg executables [包名] # 输出所有功能包或指定功能包下的可执行程序。
ros2 pkg list # 列出所有功能包
ros2 pkg prefix 包名 # 列出功能包路径
ros2 pkg xml # 输出功能包的 package.xml 内容

执行

ros2 run 功能包 可执行程序 参数

二进制安装

sudo apt install ros-ROS2 版本代号-功能包名称

PS：可以调用 apt search ros-ROS2 版本代号-* | grep -i 关键字格式的命令，根据关键字查找所需的功能包。

源码安装

git clone 仓库地址

其他内容查看赵老师的PDF

I'm coming!!
关注
ROS2学习笔记
FallenCity185的博客
04-16 359
ROS2学习笔记 ROS2与ROS1共存安装
ROS2安装和环境配置
最新发布
ZHONGGUONIU232的博客
05-31 1245
本文介绍了在VMware 17虚拟机中安装Ubuntu 24.04的完整流程，以及Ubuntu系统的基本命令行操作和ROS 2开发环境配置。主要内容包括：1) VMware 17的下载安装；2) Ubuntu 24.04的虚拟机安装步骤；3) 终端使用技巧及Terminator工具的高效应用；4) Ubuntu常用命令行操作如文件管理、权限设置等。文章旨在帮助读者快速搭建ROS 2开发环境，为后续机器人开发学习奠定基础。
ROS2环境安装及搭建——零基础版
嵌入式Linux开发从业者，立志做一名优秀的博客输出者！
02-05 627
基于rk3588构建ROS2环境，从0开始安装
ROS2 基础知识学习笔记
Master_Zhang_的博客
05-02 1996
命令语法功能说明cdcd <目录路径>改变工作目录，未指定路径时回到用户主目录。pwd显示当前工作目录的绝对路径。mkdirmkdir [选项] <目录名称>创建一个目录/文件夹。touchtouch <文件名称>创建一个空文件。nanonano <文件名称>使用 nano 编辑器编辑文件。lsls [选项] [目录名称...]列出目录/文件夹中的文件列表。geditgedit <文件名称>打开 gedit 编辑器编辑文件，若文件不存在则新建。mv。
ROS2 学习笔记
jixiangwangzi的博客
08-16 186
ROS2 学习笔记
ROS2学习笔记整理
tgj891的博客
12-03 4116
我最近在学习小鱼ROS2，针对学习的内容简单整理了一下，分享给大家供参考。 1.OS层 从原来的只支持linux平台变成了支持windows、mac甚至是嵌入式RTOS平台，这一点要点个赞。 2.MiddleWare中间件层 那么中间层ROS2到底相对于ROS做了哪些优化呢？1.DDS是什么 数据分发服务DDS(DataDistributionService)是对象管理组织(OMG)在HLA及CORBA等标准的基础上制定的新一代分布式实时通信中间件技术规范，DDS采用发布/订阅体系架构，强调以数据为中心，提
ROS2学习笔记1
2302_80867398的博客
02-22 498
本篇文章属于ROS2humble的学习笔记，来源于B站鱼香ROSup主。下面是这位up主的视频链接。本文为个人学习笔记，只能做参考，细节方面建议观看视频，肯定受益匪浅。
ROS2 humble教程学习笔记
rookieWhoCanProduce的博客
11-01 1158
ROS2 Humble的教程学习笔记
ROS学习笔记（二）文件系统
03-21
### ROS 文件系统概述 ROS（Robot Operating System）文件系统是其核心组成部分之一，它定义了一套标准的目录结构和配置文件来管理机器人软件开发中的各种资源。以下是关于 ROS 文件系统的详细介绍。 #### 一、ROS...
ROS机器人系统入门与版本更新概述
本文档主要介绍了如何快速地搭建一个ROS机器人系统，特别是针对ROS（Robot Operating System，机器人操作系统）的发展历程和核心概念。ROS是一个开源、灵活的软件架构，最初由斯坦福大学的STAIR和PR项目发展而来，...
ROS2官网教程学习笔记理解ROS2 actions动作
01-06
ROS2官网教程学习笔记理解ROS2 actions动作背景准备条件学习内容1. 启动节点2. 使用 actions动作3. ros2 node info4. ros2 action list4.1 ros2 action list -t5. ros2 action info6. ros2 interface show7. ros2 action send_goal总结 学习目标: 了解ROS2 actions动作 背景 actions动作是ROS2用于耗时比较长的一种通讯方式。主要由三部分组成: 目标(goal)、结果(result)、反馈(feedback) actions动作基于话题
ros入门实践（基于鱼香ros的教程）（五）
m0_74179452的博客
01-21 2131
根据b站up主鱼香ros的《ros2从入门到实践》的视频，一边学习，一边整理出来的笔记。
ROS开发42-mas笔记：深度学习模型应用实践
知识点1：ROS开发概述 ROS（Robot Operating System）是一个用于机器人应用开发的灵活框架，提供了一套工具和库，以帮助软件开发者创建机器人应用程序。它提供硬件抽象描述、底层设备控制、常用功能实现、进程间消息...
【ROS2指南-1】配置ROS2环境
weixin_39538031的博客
04-10 1846
本教程将向您展示如何准备 ROS 2 环境
ros2学习笔记(一)——基本概念（二）
weixin_47705183的博客
07-21 380
1.服务 应该了解： >服务与主题的不同点； >使用服务的方式,发布请求并获得响应。 服务是 ROS graph中节点的另一种通信方式。 服务基于call-and-response模型，而不是主题的publisher-subscriber(发布者-订阅者)模型。 主题允许节点订阅数据流并获得持续更新，服务仅在客户端专门调用时才提供数据。 ros2服务调用 #服务调用的形式 ros2 service call <service_name> <service...
ROS2学习笔记(五)从turtlesim学习ROS2参数
锡城小凯的博客
07-19 750
从turtlesim学习ROS2节点 前言 学习ROS2的路，并不能通过学习ROS1代替，因为ROS2的“内核”不同于ROS1，必须认认真真从头开始重新学习。 Ubuntu版本：20.04 ROS版本：Foxy 学习笔记回顾 ROS2学习笔记(一)获取文档 ubuntu20.04 安装ROS2和ROS1共存 ROS2学习笔记(二)从turtlesim学习ROS2节点 ROS2学习笔记(三)从turtlesim学习ROS2主题 ROS2学习笔记(四)从turtlesim学习ROS2服务 1.ROS2 pa
ROS2学习笔记之了解ros2doctor篇
dckwin的博客
02-21 826
ROS2学习笔记之了解ros2doctor篇背景前期准备学习内容1. 检查设置2. 检查整个机器人系统3. 得到一个完成的报告总结 学习目标：学会使用ros2doctor工具分析出现的问题 背景 当ros2没有安装我们预期的设定运行的时候，我们可以用ros2doctor工具检查ros2的设置。 ros2doctor对ros2全面的检查，包括平台、版本、连接情况、环境、运行的系统等等。然后给出可能的...
ROS2—环境搭建
weixin_51060040的博客
03-02 513
电脑安装linux环境ubuntu20.04以上环境，在此默认安装完成；
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值