树莓派4 / PC - Ubuntu20.04 - ROS Noetic 笔记

此文档为本人学习笔记，用于记录在ROS系统搭建调试中遇到的问题与解决方法，同时为遇到相同问题的朋友提供参考。文章整理了部分博主及官方的文档资料，已在文末参考文章指出，如有侵权，请联系本人删除，谢谢。

一、Ubuntu20.04.2安装

1. 树莓派安装

1.1 下载镜像

Ubuntu镜像（树梅派）下载地址： https://ubuntu.com/download/raspberry-pi

1.2 镜像烧录

image软件下载地址： https://www.raspberrypi.org/software/
Etcher软件下载地址：https://www.balena.io/etcher/

1.3 启动树莓派

1.在第一次启动时系统会自动配置cloud-init工具，但会先提示登陆，此时需等待约2分钟直到配置cloud-init完成（在登陆提示后显示若干行代码），然后进行下一步操作；
2.使用ubuntu作为用户名和密码进行登陆，根据提示更改密码，需注意密码长度；

1.4 更换下载源

更改路径

cd /etc/apt

备份

sudo cp sources.list ./sources.list.bak

打开sources文件

sudo vim sources.list

手动换源

清华源：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports
阿里源：https://mirrors.aliyun.com/ubuntu-ports

将文件中的 http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports 全部替换为 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/

vim简单用法
默认为只读模式，按i键进入编辑模式；
编辑；
按esc键回到只读模式；
输入 :w 回车进行保存；
输入 :q 退出vim

更新

sudo apt update
sudo apt upgrade

1.5 安装桌面

sudo apt-get install ubuntu-desktop

1.6 Ubuntu账户和主机改名

部分解决方案（未验证）
https://blog.csdn.net/weixin_44139476/article/details/111052432
//
https://www.cnblogs.com/zeusmyth/p/6231350.html
//
https://blog.csdn.net/qq_33448435/article/details/86491865
//
https://blog.csdn.net/Dan1374219106/article/details/106631364?utm_medium=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromMachineLearnPai2%7Edefault-1.control&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromMachineLearnPai2%7Edefault-1.control
//
https://blog.csdn.net/akcatcnrmngta1079/article/details/102067278?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromMachineLearnPai2%7Edefault-1.control&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromMachineLearnPai2%7Edefault-1.control+
//
https://jonhuster.blog.csdn.net/article/details/116304824?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromBaidu%7Edefault-6.control&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromBaidu%7Edefault-6.control

2. PC机安装

系统状况：
本机采用Windows10+Ubuntu20.04.02 双系统，Ubuntu安装前期工作于Windows10系统下完成
硬件设备：
CPU： i9-11900K
主板：ASUS Z590-P（网卡：R8125）
显卡：RTX3060
屏幕：双屏幕

2.1 下载镜像

Ubuntu镜像（LTS）下载地址： https://cn.ubuntu.com/download/desktop

2.2 镜像烧录

参考官方U盘制作方式 https://ubuntu.com/tutorials/create-a-usb-stick-on-windows#1-overview

2.3 系统安装

参考官方系统安装过程 https://ubuntu.com/tutorials/install-ubuntu-desktop#1-overview

本人在安装过程中发现安装后系统无法识别网卡的问题，后经尝试，得到解决方案为：安装时使用USB-网口转换器提供网络，在安装完成后即自动获取板载网卡驱动，仅供参考。

2.4 更换下载源

开始 -> 软件与更新 -> 下载自 -> 其他站点 ->选择最佳服务器

2.5 更换显卡驱动

设置 -> 显示 -> 选择专有驱动 -> 重启

2.6 安装FLASH

参考自ubuntu下火狐浏览器无法播放视频解决方案（适用20.04及以上）

sudo apt-get install ubuntu-restricted-extras

期间使用TAB键选择确定按钮文本，然后点击ENTER键确认

sudo apt-get update
sudo apt-get install flashplugin-nonfree

2.7 安装Terminator

sudo apt install terminator

2.8 安装VScode

方法一：网页下载安装

下载地址：https://code.visualstudio.com/docs?start=true

方法二：Ubuntu Software安装

2.9 更改系统默认启动顺序

1.进入grub文件

sudo gedit /etc/default/grub

2.将“GRUB_DEFAULT=0”改为“GRUB_DEFAULT=2”

该数字通过系统选择界面获取，第一行为 0，目前win10系统一般位于第三行，即为 2
同时可以修改“GRUB_TIMEOUT=10”一项（默认的等待时间）
改完后需保存关闭

3.更新配置，在终端中输入：

sudo update-grub

二、ROS Noetic安装

1.添加ROS软件源

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

清华安装源

sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ros/ubuntu/ `lsb_release -cs` main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

中科大安装源

sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ros/ubuntu/ `lsb_release -cs` main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

2.添加秘钥

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

3.安装ROS

sudo apt update
sudo apt install ros-noetic-desktop-full

4.设置环境变量

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

5.安装rosinstall

sudo apt install python3-rosdep python3-rosinstall python3-rosinstall-generator python3-wstool build-essential

6.初始化 rosdep

sudo apt install python3-rosdep
sudo rosdep init
rosdep update

初始化报错

可参考课程文档使用国内源http://www.autolabor.com.cn/book/ROSTutorials/
在此特别感谢赵虚左老师！

其他网络解决方案

初始化报错：command not found
错误原因：未安装rosdep
解决办法：先运行上述命令[ sudo apt install python3-rosdep ] 安装rosdep

初始化报错：ERROR: cannot download default sources list from:
https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/rosdep/sources.list.d/20-default.list
Website may be down.
错误原因：未连接软件github源
解决办法：首先确认网络环境可以进入github，若否，则先解决网络问题；若可，先在IPAddress网站中输入raw.githubusercontent.com查询IP地址，然后执行以下操作：

打开hosts文件

sudo gedit /etc/hosts

在文件末尾添加以下内容（IP自行替换），并保存后退出

185.199.108.133  raw.githubusercontent.com

部分解决方案链接（未验证）
https://www.guyuehome.com/12640
https://www.cnblogs.com/xuhaoforwards/p/9399744.html
https://www.cnblogs.com/zxzmnh/p/11758103.html
https://blog.csdn.net/super_sean/article/details/105433250
https://blog.csdn.net/qq_50195602/article/details/113974209
https://blog.csdn.net/jasdhasd/article/details/105607125

三、工作空间

1. 创建工作空间

mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src
catkin_init_workspace

catkin_ws为工作空间名称，可自行更改

2.编译工作空间

cd ~/catkin_ws
catkin_make

3.创建 ros 包并添加依赖

cd src
catkin_create_pkg package_name roscpp rospy std_msgs

package_name为功能包名称，可自行更改

4.设置环境变量

运行节点前单次设置环境变量

cd catkin_ws
source ./devel/setup.bash

工作空间添加至.bashrc文件内，一劳永逸
添加方式1: 直接使用 gedit 或 vi 编辑 .bashrc 文件，最后添加该内容
添加方式2：终端运行如下命令：

echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc

检查环境变量

echo $ROS_PACKAGE_PATH

5.编写节点程序

参考文章

1. 【古月居】古月·ROS入门21讲 | 一学就会的ROS机器人入门教程
2. 树莓派4B安装arm64-Ubuntu20.04版本、桌面的安装
3. 树莓派 4B 安装 Ubuntu 20.04，安装图形桌面
4. How to install Ubuntu Server on your Raspberry Pi
5. 树莓派安装Ubuntu 20.04 LTS并配置
6. Ubuntu install of ROS Noetic
7. ROS初始化 sudo rosdep init失败
8. Ubuntu 官方教程
9. ubuntu下火狐浏览器无法播放视频解决方案（适用20.04及以上）
10. win10和ubuntu20.04双系统设置默认启动系统为win10