Jeston 与 PX4（一）

Jeston与ROS

大二下半学期开始接触四旋翼无人机，主要在实验室学习飞控，针对bibi飞控的二次开发，与实验室其余成员参加了大大小小的无人机比赛，包括令人崩溃的电赛，虽然没有取得较好的成绩，但却学到了很多。鉴于bibi飞控的种种,我希望能在假期学习PX4飞控，为实验室之后的发展增加一个选择。

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前言

PX4飞控 Jeston Nano 4GB作为机载电脑

一、Jeston Nano

这是Jeston Nano的官网地址
Jetson Nano是Nvidia在TX2和Xavier获得成功后推出的低配版GPU运算平台。Nano最大的特色就是包含了一块128核Maxwell架构的GPU，虽然已经是几代前的架构，不过因为用于嵌入式设备，从功耗、体积、价格上也算一个平衡。Nano的计算能力不高，勉强可以使用一些小规模、并且优化过的网络进行推理，训练的话还是不够用的。4GB的内存并不能完全使用，因为其中有一部分（1GB左右）是和显存共享的。Jetson Nano的最大优势还是在体积上，它采用核心板可拆的设计，核心板的大小只有70 x 45 mm，可以很方便的集成在各种嵌入式应用中。同时它的功耗也非常低，有两种模式：

我这里使用的是4GB，并且没有使用官配的网卡，用的是一个usb无线网卡，再上网速度上并无明显差别，也比较方便

二、Jeston系统安装

1、与所有开发板的安装一样，你需要先将系统镜像文件下载下来

https://developer.nvidia.cn/embedded/learn/get-started-jetson-nano-devkit#write
官网给了镜像文件，中文的安装详细教程，要注意的是下载的系统要配套开发板，SD卡也需要32G及以上，而且下载速度也会比较慢，大家可以去找一些网盘文件进行下载

2、接下来对镜像文件进行烧录

Jetson Nano Ubuntu烧录工具下载链接：https://www.balena.io/etcher/
烧录前可能需要对SD卡进行格式化SDFormatter

进行烧写

具体的操作都很简单，烧录完成后，将读卡器弹出即可（刚烧录完可能有点热）

3、启动Jeston（有屏幕）

将烧有系统的SD卡插入Jeston Nano的卡槽内，启动电源，电源灯绿色则表示系统启动正常。
这里说明一下电源连接的问题，如果你使用的是micro-USB口来供电的话，开发板上的电源跳线帽不需要连接，如果是直流桶式插座供电，需要使用跳线帽将上面的两个针脚连接起来
启动系统后，如果你选择外接屏幕，那么按照屏幕给出的提示完成操作即可。需要注意的是，Nano的屏幕需要HDMI输出，最好选择双口HDMI线，但如果你的屏幕接口是VGA输入的话，买一个HDMI-VGA转接头也是可以的，但购买的时候需要买好一点的，太过便宜的头在4GB的开发板上可能无法使用（别问，问就是经历过，崩溃了好久才找到原因）

4、启动Jeston（无屏幕）

首先讲一讲有屏幕和无屏幕的区别：没有屏幕的话，是PC与Nano连接在同一网络，通过ssh连接，并安装VNC或使用windows自带程序来进行远程桌面连接。这样的方式在桌面GUI操作上会有一些延迟，但对于命令行操作无明显影响，相比来说，有屏幕的操作会略显简单流畅。远程桌面的好处就是代码可以直接复制粘贴，且方便携带

我这里使用的是无屏幕操作，
1、因为没有屏幕，在首次启动不好连接wifi，所以我使用网线连接路由器与Nano
2、Jeston定制的Ubuntu系统有默认开启ssh，所以直接再PC端下载putty即可连接（或者使用xshell），连接需要同一网络下的NanoIP，
3、可以使用软件Wireless Network Watcher来查看IP；或者使用cmd中指令：arp -a来查看，IP指令的辨别


4、然后利用putty在Jeston上安装vino服务，这里的教程比较多，我主要说一一下我遇到的问题：第一次安装后成功运行，之后再次开机后就无法连接VNC了，

终端会这样显示，在网上找了好多办法也没能解决，VNC那里也一直显示拒绝连接，我就用Windows的远程连接（cmd：mstsc）上去了（这个只要putty连接成功，就没出现过问题，相比VNC会慢一点），发现是设置里拒接了屏幕分享

开启后就可以VNC连接了，这里应该我没有玩明白VNC;我是每次重新开机都无法连接VNC，连接了Windows远程屏幕连接后，VNC可以正常打开
5、远程连接完成后就可以和有屏幕一样操作了

三、ROS

1、ROS简介

ROS是用于编写机器人软件程序的一种具有高度灵活性的软件架构。它包含了大量工具软件、库代码和约定协议，旨在简化跨机器人平台创建复杂、鲁棒的机器人行为这一过程的难度与复杂度。
ROS简介
ROS简介
ROS设计者将ROS表述为“ROS = Plumbing + Tools + Capabilities + Ecosystem”，即ROS是通讯机制、工具软件包、机器人高层技能以及机器人生态系统的集合体

2、ROS的安装

1、添加ROS源

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

我这里使用的是国内源
2、添加密钥

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

3、更换完源要更新一下包列表

sudo apt update

4、安装ROS

sudo apt install ros-melodic-desktop-full完整桌面版
sudo apt install ros-melodic-desktop

大家任选一个安装就可以，大概需要5分钟左右
5、配置一些环境

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

6、安装依赖包

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

7、初始化

sudo rosdep init
rosdep update

这里的问题比较多，我详细讲一下
sudo rosdep init首先你需要这句命令来从GitHub上下载几个文件，但是需要，网上大概有这杨几种方法：
1）修改host文件：有的人成功了，有的人失败了，我反正是一直没有成功过
2）将直接下载到本地，跳过init的步骤：这里的操作比较复杂，需要有耐心
3）：这个方法我既不推荐也不反对
4）使用rosdepc：树莓派的博客里我是用的第二种方法，Jeston这里我采用这种方式。rosdepc是一位大佬更新的rosdep国内版，据他本人所言，只是修改了地址，具体会出现什么问题，我先用着看，下面是安装方法，比较简单

https://zhuanlan.zhihu.com/p/398754989

安装完成后，即可初始化并更新完成
8、开启roedep
这里需要再一次配置环境，直接再次使用上面的环境配置命令即可
然后

roscore

即可

这里就表示开启成功
但是这里可能会出现如图的问题

应该是环境变量配置错误导致，具体的解决方法是：

gedit ~/.bashrc

对环境配置文件进行编辑
修改或添加：

export ROS_HOSTNAME=localhost
export ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311

一般是需要添加的，直接添加在最后就可以了，保存退出后再此运行roscore即可成功
9、至此已经安装完成，接下来就是庆祝一下跑个大家都会跑的小乌龟
再打开依次两个终端，并分别执行
rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun turtlesim turtle_teleop_key
运行成功后，共有三个终端窗口，一个显示窗口，通过上下左右即可控制小乌龟，需要注意必须选中rosrun turtlesim turtle_teleop_key打开的窗口才可以控制

总结