【嵌入式系统应用开发第1周作业】----ROS环境安装与配置

1.初步认识ros

1.1ros是什么？

（借用chatgpt的回答）

1.2ros的发展历程

（借用chatgpt的回答）

2.在ubuntu20.04上安装ROS系统

2.1添加ROS软件源

在终端执行如下代码

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

2.2添加密钥

在终端执行如下代码

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

2.3更新软件源

在终端执行如下代码

sudo apt update

2.4正式安装ROS

在终端执行如下代码

sudo apt install ros-noetic-desktop-full

2.5初始化rosdep

在终端执行如下代码

sudo rosdep init

但是执行后报错

继续执行如下代码解决问题

sudo apt install python3-rosdep2 -y

问题解决

2.6更新rosdep

在终端执行如下代码

rosdep update

但是执行后报错

继续执行如下代码解决问题

sudo apt-get install python3-pip 
sudo pip install rosdepc

问题解决

最后继续分步执行如下代码进行再次初始化和更新

sudo rosdepc init
rosdepc update

2.7设置环境变量

在终端执行如下代码

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

2.8安装rosinstall

在终端执行如下代码

sudo apt install python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential

但是执行后报错
继续执行如下代码解决问题

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

问题解决

2.9验证ros是否安装成功

在终端执行如下代码

roscore

但是执行后报错

继续执行如下代码解决问题

sudo apt install ros-noetic-desktop-full

问题解决

至此安装过程完美结束

3.简单运行案例

3.1用方向键控制小海龟移动

分别在三个不同的终端上执行如下三条指令

roscore

rosrun turtlesim turtlesim_node

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

成功实现

3.2写一个程序，控制小海龟走一个圆形

首先了解什么是ros话题和ros消息（借用chatgpt的回答）


设置ROS工作空间

mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src
catkin_init_workspace
cd ~/catkin_ws
catkin_make
source devel/setup.bash
echo $ROS_PACKAGE_PATH

设置ROS功能包

cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg learning_topic std_msgs rospy roscpp geometry_msgs
cd ~/catkin_ws
catkin_make
source devel/setup.bash

在位置~/catkin_ws/src/learning_topic/src/下创建publisher.cpp文件，代码如下

#include <sstream>
#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"
#include "geometry_msgs/Twist.h"

int main(int argc, char **argv)
{
	//初始化节点
	ros::init(argc, argv, "publisher");
	//创建节点句柄
	ros::NodeHandle n;
	//创建publisher，发布话题[/turtle1/cmd_vel]，消息类型[geometry_msgs::Twist]
	ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle1/cmd_vel", 1000);
	//设置循环频率
	ros::Rate loop_rate(100);
	while (ros::ok())
	{
		//定义发布的数据
		geometry_msgs::Twist msg;
		//定义linear数据
		geometry_msgs::Vector3 linear;
		linear.x=1;
		linear.y=0;
		linear.z=0;
		//定义angular数据
		geometry_msgs::Vector3 angular;
		angular.x=0;
		angular.y=0;
		angular.z=1;
		msg.linear=linear;
		msg.angular=angular;
		//发布msg数据
		chatter_pub.publish(msg);
		//循环等待回调函数
		ros::spinOnce();
		//按照循环频率延时
		loop_rate.sleep();
	}
	return 0;
}

进行编译设置

cd ~/catkin_ws/src/learning_topic
gedit CMakeLists.txt
#下面两行代码加再文件末尾
add_executable(publisher src/publisher.cpp)
target_link_libraries(publisher ${catkin_LIBRARIES})
#下面两行代码继续在终端执行
cd ~/catkin_ws
catkin_make

部分实现步骤

成功编译

启动小海龟转圈程序

#打开新终端
roscore
#打开新终端
rosrun turtlesim turtlesim_node
#打开新终端
cd ~/catkin_ws
#下面这一步是为了保证rosrun命令能够找到相应的功能包，有可以省去这一步骤的方法，各位可以自行查找
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
rosrun learning_topic publisher

成功实现

4.总结

首先是ros系统安装问题，一般这时都会出现很多问题，但是只要一开始选对参照文章，按照步骤走，然后出现问题后及时去评论区和网上查找是很较为容易解决的。然后就是这次实验，通过两个小海龟的运动方式，加深了我对ros的认识，以及对ros的话题和消息的理解。

5.参考

https://blog.youkuaiyun.com/qq_52187415/article/details/129330316?spm=1001.2014.3001.5502
https://blog.youkuaiyun.com/weixin_56197703/article/details/122699813?spm=1001.2014.3001.5506