Ubuntu 的 ROS 操作系统turtlebot3环境搭建

引言

• 本文介绍如何在Ubuntu系统中为TurtleBot3配置ROS环境，包括安装和配置ROS Noetic的步骤，为PC端控制TurtleBot3提供操作指南。

• 安装和配置的过程分为PC设置、系统安装、依赖安装等部分，并在最后进行网络配置，确保PC端能够顺利连接和控制TurtleBot3。

• 通过本文的内容，读者可以了解在PC端配置ROS的详细流程，避免因不支持的系统或未安装的依赖而导致的兼容性问题。

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学习目标

• 学习如何在Ubuntu 20.04系统上配置适用于ROS Noetic的环境，完成TurtleBot3所需的ROS依赖包安装。

• 掌握在PC端安装和配置TurtleBot3仿真环境的操作方法，以便于控制和管理TurtleBot3机器人。

• 安装与自己Ubuntu版本对应的ROS版本，本文ROS Noetic Ninjemys 主要支持 Ubuntu 20.04 (Focal Fossa）。安装前请详细参考 Ubuntu版本、ROS版本与Python 版本之间的关系。

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学习内容

1 PC 设置

注意：本文内容对应的是远程PC（桌面或笔记本电脑），用于控制TurtleBot3。 请勿将此指令应用到TurtleBot3机器人上。

1.1 兼容性注意事项

• 警告：Jetson Nano 不支持原生的 Ubuntu 20.04。有关详细信息，请参阅 NVIDIA 开发者论坛。
• 说明：本说明已在安装了 Ubuntu 20.04 和 ROS1 Noetic Ninjemys 的 Linux 系统上进行测试。
• 安装前请详细参考 ———>专栏： Linux系统之Ubuntu系统安装 。
• 安装前请详细参考 ———>专栏： Turtlebot3 PC端ROS环境搭建与仿真。

1.2 下载和安装 Ubuntu 系统

1.2.1 下载适用于 PC 的 Ubuntu 20.04 LTS Desktop 64 位镜像。

• 🕐见专栏：Linux系统之Ubuntu系统安装之 1-磁盘建立空闲分区。
• 🕑见专栏：Linux系统之Ubuntu系统安装之 2-Ubuntu/Windows系统启动盘制作。

1.2.2 按照 安装 Ubuntu 的说明在 PC 上安装 Ubuntu 桌面版。

• 见专栏：Linux系统之Ubuntu系统安装之 3-Ubuntu系统详细安装教程。

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2 安装 ROS Noetic

2.1 在终端中依次输入以下命令来安装 ROS Noetic

# 更新包索引
sudo apt update# 升级现有包
sudo apt upgrade# 下载ROS Noetic的安装脚本
wget https://raw.githubusercontent.com/ROBOTIS-GIT/robotis_tools/master/install_ros_noetic.sh# 为脚本添加执行权限
chmod 755 ./install_ros_noetic.sh # 执行安装脚本
bash ./install_ros_noetic.sh

2.2 专栏参考教程

如果2.1安装步骤失败，请参考下列教程：

专栏：Turtlebot3 PC端ROS环境搭建与仿真之 Ubuntu 的 ROS 操作系统安装与测试。

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3 安装依赖的 ROS 包

# 安装TurtleBot3需要的依赖包
sudo apt-get install ros-noetic-joy ros-noetic-teleop-twist-joy \
ros-noetic-teleop-twist-keyboard ros-noetic-laser-proc \
ros-noetic-rgbd-launch ros-noetic-rosserial-arduino \
ros-noetic-rosserial-python ros-noetic-rosserial-client \
ros-noetic-rosserial-msgs ros-noetic-amcl ros-noetic-map-server \
ros-noetic-move-base ros-noetic-urdf ros-noetic-xacro \
ros-noetic-compressed-image-transport ros-noetic-rqt* ros-noetic-rviz \
ros-noetic-gmapping ros-noetic-navigation ros-noetic-interactive-markers

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4 安装 TurtleBot3 包

4.1 通过Debian包安装TurtleBot3

# 安装Dynamixel SDK和TurtleBot3包
sudo apt install ros-noetic-dynamixel-sdk
sudo apt install ros-noetic-turtlebot3-msgs
sudo apt install ros-noetic-turtlebot3

4.2 通过源代码构建（推荐）

# 移除现有包
sudo apt remove ros-noetic-dynamixel-sdk
sudo apt remove ros-noetic-turtlebot3-msgs
sudo apt remove ros-noetic-turtlebot3# 创建工作空间并克隆源码
mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src/
git clone -b noetic-devel https://github.com/ROBOTIS-GIT/DynamixelSDK.git
git clone -b noetic-devel https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_msgs.git
git clone -b noetic-devel https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3.git# 编译工作空间
cd ~/catkin_ws && catkin_make# 添加工作空间环境到.bashrc
echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc

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5 网络配置

5.1 查找分配的IP地址

连接PC到WiFi设备，并使用以下命令查找分配的IP地址：

# 获取IP地址
ifconfig

参考图例如下图所示：

5.2 更新ROS的IP设置

打开.bashrc文件，并根据上面获取的IP地址更新ROS的IP设置。

# 打开.bashrc文件
gedit ~/.bashrc# 将localhost地址替换为获取的IP地址
# 在文件末尾添加以下内容
export ROS_MASTER_URI=http://<Your_PC_IP>:11311
export ROS_HOSTNAME=<Your_PC_IP>

参考图例如下图所示：

5.3 更新.bashrc配置

# 重新加载.bashrc
source ~/.bashrc

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小结

• 本文介绍了如何在Ubuntu上为TurtleBot3配置ROS Noetic环境，涵盖了系统安装、依赖包配置以及网络设置的详细步骤。
• 通过这些步骤，读者可以为PC端搭建稳定的TurtleBot3控制环境，并为后续的机器人开发工作奠定基础。
• 最后通过验证安装确保ROS配置成功，为后续的机器人控制和算法开发奠定基础。

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友情提示：

• 专栏：Turtlebot3 PC端ROS环境搭建与仿真
• 下一节：Ubuntu 的 ROS2 操作系统turtlebot3环境搭建

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