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David Liu,2018-11-26(第一版)2018-12-4(第二版)
參考資料:cn - ROS Wiki
Windows環(huán)境下安裝ROS系統(tǒng)的具體步驟如下:
注:本教程在筆記本電腦(Intel Core i7 64位CPU處理器,16G內(nèi)存,Win7 64位旗艦版)環(huán)境下測試通過。
步驟簡述:
準(zhǔn)備工作? →? 創(chuàng)建新的虛擬機? →? 在虛擬機上安裝Linux操作系統(tǒng)Ubuntu → 在Ubuntu上安裝ROS → 測試

1. 準(zhǔn)備工作
1.1 下載虛擬機 VMware(VMwareWorkstation_12.5.8_Lite_CHS),并安裝VMware:
鏈接:https://pan.baidu.com/s/1emGSW-1VXKGDTqj7FW-X6A
提取碼:0r5h
1.2 下載Linux系統(tǒng) (ubuntu-16.04.5-desktop-amd64.iso),保存到硬盤指定目錄:
鏈接:https://pan.baidu.com/s/1iQxWdnpZi3TNAo_RarIATQ
提取碼:zou6
注意:在進入下一步之前,請確認(rèn)已經(jīng)成功安裝VMware,并已經(jīng)下載 ubuntu-16.04.5-desktop-amd64.iso文件。
2. 創(chuàng)建新的虛擬機
2.1? 運行虛擬機 VMware,“創(chuàng)建新的虛擬機”

2.2? 新建虛擬機向?qū)?/b>
選擇“高級”,單擊“下一步”

2.3? 選擇虛擬機硬件兼容性
默認(rèn)選項,單擊“下一步”

2.4? 安裝來源
選擇“稍后安裝操作系統(tǒng)”,單擊“下一步”

2.5? 選擇需要安裝的操作系統(tǒng)類型
選擇“Linux”,單擊“下一步”

2.6? 命名虛擬機
指定虛擬機名稱“Ubuntu ROS 2018”(可根據(jù)喜好自定義),單擊“下一步”

2.7? 處理器配置
按照默認(rèn)選項,單擊“下一步”

2.8? 虛擬機內(nèi)存
指定虛擬內(nèi)存為4G,可拖動滑塊指定,單擊“下一步”

2.9? 網(wǎng)絡(luò)類型
默認(rèn)選項,單擊“下一步”

2.10? 控制器類型
默認(rèn)選項,單擊“下一步”

2.11? 磁盤類型
默認(rèn)選項,單擊“下一步”

2.12? 創(chuàng)建新虛擬磁盤
默認(rèn)選項,單擊“下一步”

2.13? 指定磁盤大小
指定磁盤大小為“20G”,“將虛擬磁盤存儲為單個文件”,單擊“下一步”

2.14? 指定磁盤文件
指定磁盤文件存儲路徑,單擊“下一步”

2.15? 完成創(chuàng)建虛擬機
單擊“完成”,enjoy

3. 在虛擬機上安裝Linux操作系統(tǒng)
3.1? 編輯虛擬機設(shè)置

3.2? 指定Linux系統(tǒng)安裝文件的路徑(Ubuntu-16.04.5-desktop-amd64.iso)
在“虛擬機設(shè)置”對話框中,使用“ISO映像文件”,單擊“瀏覽”按鈕,指向之前下載的“Ubuntu-16.04.5-desktop-amd64.iso”文件。

3.3? 開啟虛擬機

3.4? 加載并準(zhǔn)備安裝 Ubuntu 系統(tǒng)

3.5? 選擇語言
選擇“English”,單擊“install ubuntu”,安裝Linux系統(tǒng)

可以選擇中文操作系統(tǒng),如下圖所示。

3.6? 準(zhǔn)備安裝
選擇“安裝ubuntu時下載更新”,單擊“繼續(xù)”

3.7? 選擇安裝類型
選擇“清除整個磁盤并安裝Ubuntu”,單擊“現(xiàn)在安裝”; 在彈出的“將改動寫入磁盤”窗口中選擇“繼續(xù)”


3.8? 選擇所在區(qū)域
用鼠標(biāo)單擊地圖“中國”所在區(qū)域,系統(tǒng)默認(rèn)為“Shanghai”。下方提示安裝VMware Tools,暫時先不考慮。

3.9? 設(shè)置鍵盤布局
選擇“漢語”,注意,右下方按鈕可能顯示不全,可以用鼠標(biāo)左鍵拖動標(biāo)題條移動,單擊“繼續(xù)”:

3.10? 設(shè)置用戶名和密碼

3.11? 安裝Linux Ubuntu

3.12? 安裝完成
完成安裝,單擊“現(xiàn)在重啟”按鈕,重啟系統(tǒng)。

4. 安裝VMware Tools工具
VMware Tools工具可以幫助用戶將Windows的內(nèi)容復(fù)制粘貼到Linux中,還可以將VMware中的Linux界面全屏顯示。因此,安裝ROS系統(tǒng)前,建議安裝VMware Tools工具。
(1)加載VMware Tools工具:
單擊VMware工具欄菜單“虛擬機”→“安裝VMware Tools”,如下圖所示:

系統(tǒng)會自動將VMware Tools的安裝文件加載到虛擬光驅(qū)。

(2)復(fù)制安裝文件
將安裝文件“VMwareTools-10.1.6-5214329.tar.gz”復(fù)制到“文檔”,選中文件,單擊鼠標(biāo)右鍵,在快捷菜單中選擇“復(fù)制到”。

單擊“文檔”按鈕,并單擊“選擇”按鈕,將VMware Tools的安裝文件復(fù)制到“文檔”目錄下。

(3)解壓縮安裝文件
右鍵單擊“文檔”目錄下的安裝文件“VMwareTools-10.1.6-5214329.tar.gz”,在快捷菜單中選擇“提取到此處”,將安裝文件包解壓縮到同一目錄下。


(4)運行VMware Tools安裝程序:
雙擊“mware-tools-distrib”文件夾,在“mware-tools-distrib”文件夾里的空白區(qū)域單擊鼠標(biāo)右鍵,選擇“在終端打開”。

在“終端”中輸入以下命令行,并按回車:
(注:可以復(fù)制以下命令行,在Windows下按Ctrl+C復(fù)制,在VMware虛擬機的Linux終端輸入程序中按“Ctrl+Shift+V”粘貼命令行代碼):
sudo ./vmware-install.pl
輸入3.10用戶預(yù)先設(shè)置的密碼
(注:用戶輸入密碼時,不顯示任何字符),按Enter鍵選擇默認(rèn)設(shè)置,完成安裝。

(5)自動適應(yīng)窗口:
為了使Ubuntu Linux系統(tǒng)可以在VMware中全屏顯示,在VMware菜單中選擇“查看”→“立即適應(yīng)客戶機”,并設(shè)置“自動調(diào)整大小”→“自動適應(yīng)客戶機”,完成VMware Tools的安裝。

5. 在Ubuntu Linux下安裝ROS系統(tǒng)(ROS Kinetic Kame)

5.1? 配置 Ubuntu 軟件倉庫
配置 Ubuntu 軟件倉庫(repositories) 以允許 "restricted"、"universe" 和 "multiverse"這三種安裝模式。 一般情況下,該選項是默認(rèn)的。單擊“系統(tǒng)設(shè)置”→“軟件和更新”,查看默認(rèn)配置。

5.2? 開啟“終端”命令窗口
鍵盤快捷鍵“Ctrl+Alt+T”開啟命令行,也可以右鍵單擊“終端”按鈕,選擇“鎖定到啟動器”,這樣終端可以一直在工具欄中顯示。
注1:若終端命令行提示輸入密碼,請輸入之前用戶設(shè)定的Ubuntu系統(tǒng)密碼,但輸入密碼時,不會顯示任何字符,輸入完畢,按回車即可;
注2:為避免輸入出錯,可以在Linux系統(tǒng)中打開瀏覽器,鏈接本教程,將代碼復(fù)制,并粘貼(快捷鍵為Ctrl+Shift+V)到終端命令行中;

5.3? 添加 sources.list
用于設(shè)置安裝文件的下載來源,在終端輸入,任選其一,建議選國內(nèi)鏡像網(wǎng)站,以提高下載速度。
(1)官網(wǎng):
sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
(2)國內(nèi)鏡像:
中國科技大學(xué)(推薦):
sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ros/ubuntu/ $DISTRIB_CODENAME main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
清華大學(xué):
sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ros/ubuntu/ $DISTRIB_CODENAME main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
易科機器人實驗室EXBOT:
sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://ros.exbot.net/rospackage/ros/ubuntu/ $DISTRIB_CODENAME main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
(3)新加坡鏡像:
sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirror-ap.packages.ros.org/ros/ubuntu/ $DISTRIB_CODENAME main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
5.4? 添加keys
這一步是為了確保原始代碼是正確的,并且沒有人在未經(jīng)所有者授權(quán)的情況下修改任何程序代碼。通常情況下,當(dāng)添加完軟件庫時,你就已經(jīng)添加了軟件庫的密鑰,并將其添加到操作系統(tǒng)的可信任列表中。
sudo apt-key adv --keyserver hkp://ha.pool.sks-keyservers.net:80 --recv-key 421C365BD9FF1F717815A3895523BAEEB01FA116
5.5? 安裝ROS
(1)首先,確保Ubuntu軟件包索引是最新的:
sudo apt-get update
(2)安裝桌面完整版 (推薦) : 包含ROS、rqt、rviz、機器人通用庫、2D/3D 模擬器、導(dǎo)航以及2D/3D感知
sudo apt-get install ros-kinetic-desktop-full
5.6? 初始化 rosdep
rosdep可以方便在你需要編譯某些源碼的時候為其安裝一些系統(tǒng)依賴,同時也是某些ROS核心功能組件所必需用到的工具。
sudo rosdep init
rosdep update
5.7? 配置環(huán)境
為方便每次打開一個新的終端時,ROS環(huán)境變量都能夠自動配置好,運行如下命令行:
echo "source /opt/ros/kinetic/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
5.8? 安裝附帶工具包
這一步是安裝一個基于Python的命令工具,以幫助我們安裝其他包。
sudo apt-get install python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential
至此,完成ROS系統(tǒng)的安裝與配置, enjoy

6. ROS系統(tǒng)測試
下面測試一下ROS系統(tǒng)是否已經(jīng)安裝正確:
6.1 開啟roscore
開啟一個新的終端窗口,運行ROS核心服務(wù)器 core service
roscore
注:若系統(tǒng)提示:
程序“roscore”尚未安裝。 您可以使用以下命令安裝:
sudo apt install python-roslaunch
可以按照“4.7配置環(huán)境”重新配置一下。
6.2? 測試小烏龜程序
(1)開啟一個新的終端窗口,運行 “Turtlesim”
rosrun turtlesim turtlesim_node

(2)發(fā)送一條消息給turtlesim,告訴它以2.0大小的線速度和1.8大小的角速度開始轉(zhuǎn)動
rostopic pub -1 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist -- '[2.0, 0.0, 0.0]' '[0.0, 0.0, 1.8]'

(3)rostopic pub -r 1命令? ? 一個穩(wěn)定的頻率為1Hz的命令,讓烏龜繞圓圈轉(zhuǎn)動
rostopic pub /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist -r1 -- '[2.0, 0.0, 0.0]' '[0.0, 0.0, 1.8]'

(4)鍵盤控制小烏龜移動
開啟一個新的終端窗口,運行鍵盤控制命令,用鍵盤 “↑ ↓ ← →”控制小烏龜方向
rosrun turtlesim turtle_teleop_key

6.3? 開啟3D可視化工具 — RVIZ
開啟一個新的終端窗口,運行指令
rviz

6.4? 開啟物理仿真環(huán)境 — Gazebo
開啟一個新的終端窗口,運行指令
gazebo

至此,ROS系統(tǒng)測試成功,讓我們一起開啟ROS機器人之旅,enjoy!