ROS2笔记1--简介及开发环境搭建

一、ROS2简介

1.1、ROS2概述

ROS2是第二代的Robot Operating System, ROS1的升级版本，解决了ROS1存在的一些问题。与ROS1相比，Linux版本与ROS2版本的选择也有关系，对应关系如下：

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

1.2、ROS2特性

1、ROS2全面支持三种平台：Ubuntu、MAC OS X、Windows10

2、实现了分布式架构，取消Master中央节点，实现节点的分布式发现，发布/订阅，请求/响应通讯

3、支持实时

4、使用新版本的编程语言：C++11、Python3.5+

5、使用了新的编译系统Ament，ROS为Catkin

6、ROS1可以通过rosbridge和ROS2通信

1.3、ROS2与ROS1的区别

1、语言

ROS1核心是C++03，而ROS2广泛使用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、中间件

ROS1启动前需要开启roscore，这个master负责所有节点之间的通讯，而ROS2则没有，只有一个抽象的中间件接口，通过该接口传输数据。此接口所有实现都基于DDS标准，使得ROS2能够提供各种优质的Qos服务策略，改善不同网络的通信。

3、编译命令

ROS1的编译命令为catkin_make；ROS2的编译命令为colcon build

 

二、ROS2安装Foxy

2.1、设置语言环境

先检查本地语言环境是否支持UTF-8编码，语言环境可以不同，但必须支持UTF-8编码，调用如下指令检查并设置UTF-8编码

locale #检查是否支持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 # 验证是否设置成功

2.2、设置软件源

启动Ubuntu universe存储库

 

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

将ROS2 apt存储库添加到系统，用apt授权GPG密钥

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

将存储库添加到源列表

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、安装Foxy

1、首先更新apt存储库缓存

sudo apt update

2、然后升级已安装的软件，ROS2软件包建立在经常更新的Ubuntu系统上，在安装新软件包之前确保系统是最新的。

sudo apt upgrade

3、安装桌面版ROS2合适的版本

Foxy版本：

sudo apt install ros-foxy-desktop python3-argcomplete

Humble版本：

sudo apt install ros-humble-desktop

4、安装colcon构建工具

sudo apt install python3-colcon-common-extensions

2.4、配置环境

终端下，执行ROS2程序时，需要调用如下命令配置环境：

方法1：执行下面命令单次有效，每次新开终端时都得执行命令

source /opt/ros/foxy/setup.bash

方法2：将配置环境指令写入~/.bashrc文件中，那么新启动终端时不需要手动配置

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

2.5、卸载ROS2

执行如下命令协助ROS2：

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

还可以再删除ROS2对应的存储库：

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

三、ROS2集成开发环境搭建

3.1、Ubuntu安装vscode

方法1：通过Snapcraft安装

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

方法2：通过Ubuntu Make安装

sudo apt install ubuntu-make 
umake --install code

方法3：下载官方DEB软件包安装

访问Visual Studio Code官网下载最新DEB软件包

下载完成后打开包含DEB文件的文件夹，在终端输入安装命令：

sudo dpkg -i code_*.deb

其中 code_*.deb是下载的DEB文件的具体名称

3.2、安装Git

sudo apt install git