ROS2筆記1--簡介及開發環境搭建

一、ROS2簡介

1.1、ROS2概述

ROS2是第二代的Robot Operating System, ROS1的升級版本，解決了ROS1存在的一些問題。與ROS1相比，Linux版本與ROS2版本的選擇也有關係，對應關係如下：

ROS2版本	Ubuntu版本
Foxy	Ubuntu20.04
Galactic	Ubuntu20.04
Humble	Ubuntu22.04

1.2、ROS2特性

1、ROS2全面支持三種平臺：Ubuntu、MAC OS X、Windows10

2、實現了分佈式架構，取消Master中央節點，實現節點的分佈式發現，發佈/訂閱，請求/響應通訊

3、支持實時

4、使用新版本的編程語言：C++11、Python3.5+

5、使用了新的編譯系統Ament，ROS爲Catkin

6、ROS1可以通過rosbridge和ROS2通信

1.3、ROS2與ROS1的區別

1、語言

ROS1核心是C++03，而ROS2廣泛使用C++11

ROS的Python使用Python2，ROS2使用的Python版本至少是3.5及以上，Foxy使用的Python版本是3.8

2、中間件

ROS1啓動前需要開啓roscore，這個master負責所有節點之間的通訊，而ROS2則沒有，只有一個抽象的中間件接口，通過該接口傳輸數據。此接口所有實現都基於DDS標準，使得ROS2能夠提供各種優質的Qos服務策略，改善不同網絡的通信。

3、編譯命令

ROS1的編譯命令爲catkin_make；ROS2的編譯命令爲colcon build

 

二、ROS2安裝Foxy

2.1、設置語言環境

先檢查本地語言環境是否支持UTF-8編碼，語言環境可以不同，但必須支持UTF-8編碼，調用如下指令檢查並設置UTF-8編碼

locale #檢查是否支持UTF-8 
sudo apt update && sudo apt install locales 
sudo update-locale LC_ALL=en.US.UTF-8 Lang=en_US.UTF-8 export LANG=en_US.UTF-8 
locale # 驗證是否設置成功

2.2、設置軟件源

啓動Ubuntu universe存儲庫

 

sudo apt install software-properties-common
sudo add-apt-repository universe

將ROS2 apt存儲庫添加到系統，用apt授權GPG密鑰

sudo apt update && sudo apt install curl -y
sudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg

將存儲庫添加到源列表

echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(. /etc/os-release && echo $UBUNTU_CODENAME) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.lsit > /dev/null

2.3、安裝Foxy

1、首先更新apt存儲庫緩存

sudo apt update

2、然後升級已安裝的軟件，ROS2軟件包建立在經常更新的Ubuntu系統上，在安裝新軟件包之前確保系統是最新的。

sudo apt upgrade

3、安裝桌面版ROS2合適的版本

Foxy版本：

sudo apt install ros-foxy-desktop python3-argcomplete

Humble版本：

sudo apt install ros-humble-desktop

4、安裝colcon構建工具

sudo apt install python3-colcon-common-extensions

2.4、配置環境

終端下，執行ROS2程序時，需要調用如下命令配置環境：

方法1：執行下面命令單次有效，每次新開終端時都得執行命令

source /opt/ros/foxy/setup.bash

方法2：將配置環境指令寫入~/.bashrc文件中，那麼新啓動終端時不需要手動配置

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

2.5、卸載ROS2

執行如下命令協助ROS2：

sudo apt remove ~nros-foxy-* && sudo apt autoremove

還可以再刪除ROS2對應的存儲庫：

sudo rm /etc/apt/sources.list.d/ros2.list 
sudo apt update 
sudo apt autoremove 
sudo apt upgrade

三、ROS2集成開發環境搭建

3.1、Ubuntu安裝vscode

方法1：通過Snapcraft安裝

sudo apt update 
sudo apt install snapd 
sudo snap install --classic code

方法2：通過Ubuntu Make安裝

sudo apt install ubuntu-make 
umake --install code

方法3：下載官方DEB軟件包安裝

訪問Visual Studio Code官網下載最新DEB軟件包

下載完成後打開包含DEB文件的文件夾，在終端輸入安裝命令：

sudo dpkg -i code_*.deb

其中 code_*.deb是下載的DEB文件的具體名稱

3.2、安裝Git

sudo apt install git