linux程序 移植 ros,搭建ros交叉编译环境(从x86到nvidia arm)

本文详细介绍了如何将ROS程序从x86平台移植到ARM架构的NVIDIA设备上,包括搭建交叉编译环境,涉及Docker、rostoolchain.cmake配置、catkin修改以及使用ros_cross_compile工具的步骤。

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方法1:

交叉编译环境搭建流程

交叉编译环境搭建的主要思路是利用catkin提供的rostoolchain脚本设置相应的交叉编译工具、lib库地址等,中间遇到问题再针对性解决。

基础环境:

目标运行环境

arm64 cpu

Ubuntu 16.04

ros kinetic for arm

编译环境

x86_64 cpu

Ubuntu Kylin(16.04)

ros kinetic for amd64

环境设置流程:

1 ARM ubuntu环境上安装arm-indigo版本,后面需要将这个arm版本copy到交叉编译环境上

2 x86环境上安装docker(ubuntu)

3 下载docker-ros(ubuntu)镜像, 加载启动docker-ros(ubuntu+ROS)镜像

4 安装 sudo apt-get install g++-arm-linux-gnueabihf

5 将docker环境中中x86版本的indigo替换成arm版本的indigo,

替换之前需要备份x86版本indigo的lib,因为这些库文件在运行ros时是需要的。

将x86版本indigo的lib保存到localpath目录下,设置export LD_LIBRARY_PATH=localpath,

实现运行ros命令时使用x86的lib库。

6 将arm环境下的库文件/头文件 copy到docker环境中,目录可以自己设定比如:/$ENV{HOME}/cross-compiling/ubuntu-rootfs

7 配置rostoolchain.cmake文件

#File rostoolchain.cmake

set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)

set(CMAKE_C_COMPILER /usr/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc)

set(CMAKE_CXX_COMPILER /usr/bin/arm-linux-gnueabihf-g++)

set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH /opt/ros/indigo $ENV{HOME}/cross-compiling/ubuntu-rootfs)

set(CMAKE_LIBRARY_PATH $ENV{HOME}/cross-compiling/ubuntu-rootfs/usr/lib/arm-linux-gnueabihf $ENV{HOME}/cross-compiling/ubuntu-rootfs/usr/lib $ENV{HOME}/cross-compiling/ubuntu-rootfs/lib $ENV{HOME}/cross-compiling/ubuntu-rootfs/usr/local/lib)

set(CMAKE_INCLUDE_PATH $ENV{HOME}/cross-compiling/ubuntu-rootfs/usr/include $ENV{HOME}/cross-compiling/ubuntu-rootfs/usr/local/include)

set(LD_LIBRARY_PATH $ENV{HOME}/cross-compiling/ubuntu-rootfs/usr/lib

ARM架构的嵌入式系统上移植ROS并优化其性能,首先需要考虑系统的硬件资源,如处理器速度、内存大小和通信接口。ARM架构通常具有良好的性能和较低的功耗,适合嵌入式应用。移植过程中,可以通过以下步骤和建议来实现目标: 参考资源链接:[ROS与嵌入式系统:实现实时通信的多样方法](https://wenku.csdn.net/doc/2oe6zoesny?spm=1055.2569.3001.10343) 1. **选择合适的ROS发行版**:针对ARM架构,应当选择与之兼容的ROS版本,比如针对ARM优化的ROS Noetic版本,确保核心功能能够在目标硬件上运行。 2. **准备交叉编译环境**:ARM设备通常不支持直接编译,因此需要在x86架构的主机上建立交叉编译环境。这包括安装交叉编译工具链和配置ROS以使用ARM交叉编译器。 3. **移植底层驱动和中间件**:针对特定硬件,可能需要移植或开发特定的驱动程序和中间件来支持ROS。例如,对于摄像头和传感器,需要确保其驱动能够与ROS节点通信。 4. **优化实时性能**:ARM架构的实时性可以通过配置和优化内核参数来改进,如调整抢占式调度策略和中断延迟。此外,可以使用实时补丁包来提高内核的实时性能。 5. **网络通信优化**:为了确保实时通信,可以采用基于UDP/TCP协议的消息传递,并通过调整缓冲区大小和消息队列来优化网络性能。 6. **测试和验证**:移植完成后,需要进行详尽的测试来验证ROSARM系统上的性能和稳定性。这包括功能测试、压力测试和实时性能测试。 7. **文档和社区支持**:参考相关社区和文档,如ROS Wiki和ROS Answers,可以找到关于ARM移植的实用指南和案例。 通过遵循上述步骤,并结合《ROS与嵌入式系统:实现实时通信的多样方法》中的专业建议,可以有效地在ARM架构的嵌入式系统上移植ROS,并对其实时通信性能进行优化。 参考资源链接:[ROS与嵌入式系统:实现实时通信的多样方法](https://wenku.csdn.net/doc/2oe6zoesny?spm=1055.2569.3001.10343)
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