Ubuntu20.04 + ROS

本文档详细介绍了在Ubuntu20.04上安装ROS noetic并进行机器人建模与仿真的过程,包括环境配置、工作空间创建、URDF建模、Arbotix控制器配置、rviz仿真、Gazebo物理环境搭建等步骤。在建模过程中遇到了关节定义错误、Python版本问题和缺少功能包等问题,并提供了相应的解决方案。

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1. 环境配置

  1. 虚拟机 VMware
    安装网址: vmap.sjtu.edu.cn
    安装版本:VMware Workstation 16.x player
  2. 操作系统 Ubuntu20.04
    镜像下载: http://ftp.sjtu.edu.cn/ubuntu-cd/20.04/
  3. ROS – noetic
    古月居 :https://www.guyuehome.com/9154
    官方网站:http://wiki.ros.org/noetic/Installation/Ubuntu
    参考资料:https://blog.youkuaiyun.com/qq_44339029/article/details/108919545
    按照参考资料的步骤可以顺利安装ROS,可有时会由于网络等原因设置软件源出现问题,可参考https://blog.youkuaiyun.com/shanpenghui/article/details/89041203
  4. 步骤梳理
# 添加软件源
sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

# 添加密钥
sudo apt-key adv --keyserver 'hkp://keyserver.ubuntu.com:80' --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654

# 更新软件源
sudo apt update

# 安装 ros
sudo apt install ros-noetic-desktop-full

# 初始化 rosdep
sudo rosdep init

# 更新 rosdep
rosdep update      # rosdep update 出错可参考 https://blog.youkuaiyun.com/super_sean/article/details/105433250

# 设置环境变量
echo "source /opt/ros/noetic/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

# 安装 rosinstall
sudo apt install python3-rosinstall python3-rosinstall-generator python3-wstool

# 验证 ros 是否安装成功
roscore

# 小海龟
rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun turtlesim turtle_teleop_key
  1. 学习视频:https://www.bilibili.com/video/BV1L44y167ox?p=3

2. 创建工作空间

# 创建工作空间
mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src
catkin_init_workspace

# 编译工作空间
cd ~/catkin_ws/
catkin_make

# 设置环境变量
source devel/setup.bash
gedit ~/.bashrc  # 在打开的文件最后加上 source ~/catkin_ws/devel/setup.bash 后保存关闭
source ~/.bashrc

# 检查环境变量
echo $ROS_PACKAGE_PATH

3. URDF 机器人建模

  1. 在 src 文件夹下创建一个机器人建模的功能包
# 在 src 文件夹下创建一个机器人建模的功能包
catkin_create_pkg mbot_description urdf xacro

# 在 mbot_description 文件夹中创建四个文件夹
# urdf : 存放机器人模型的 URDF 或 xacro 文件
# meshes : 放置 URDF 中引用的模型渲染文件
# launch : 保存相关启动文件
# config : 保存 rviz 的配置文件<
### 在 Ubuntu 20.04 上安装和配置 ROS 对于 Ubuntu 20.04 系统,推荐的 ROS 版本是 Noetic Niobium[^1]。以下是具体的安装和配置方法。 #### 安装 ROS 为了在 Ubuntu 20.04 上成功安装 ROS Noetic,可以按照以下命令操作: 1. **设置源** 首先需要将系统的软件包索引指向 ROS 的官方仓库。运行以下命令来添加 ROS 软件源并更新本地缓存: ```bash sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list' ``` 2. **导入密钥** 导入 ROS 官方仓库的 GPG 密钥以验证下载的软件包真实性: ```bash sudo apt install curl curl -s https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.asc | sudo apt-key add - ``` 3. **更新系统包列表** 更新 APT 缓存以便获取最新的可用软件包信息: ```bash sudo apt update ``` 4. **安装桌面全版 ROS Noetic** 推荐安装 `desktop-full` 版本来获得完整的功能支持(包括 rviz 和 gazebo 等工具): ```bash sudo apt install ros-noetic-desktop-full ``` #### 配置 ROS 环境 完成安装后,还需要对环境变量进行必要的配置,使 ROS 正常工作。 1. **初始化 rosdep** 使用以下命令初始化 rosdep 并更新其数据库: ```bash sudo rosdep init && rosdep update ``` 2. **设置环境变量** 将 ROS 的环境变量加载到当前用户的 shell 中。可以通过编辑 `.bashrc` 文件实现自动加载: ```bash echo "source /opt/ros/noetic/setup.bash" >> ~/.bashrc source ~/.bashrc ``` 3. **安装依赖项解析器** 如果开发过程中需要用到其他外部库,则可通过如下方式解决依赖关系: ```bash sudo apt install python3-rosinstall python3-rosinstall-generator python3-wstool build-essential ``` 通过以上步骤即可顺利完成 ROS Noetic 在 Ubuntu 20.04 上的安装与基础配置[^2]。 ```python print("ROS Noetic has been successfully installed on your system.") ```
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