Ubuntu 18.04 成功安装ROS melodic、gmapping、cartographer、ORB_slam2的全过程记录。

1.安装VMware Workstation Pro

2.安装Ubuntu18.04

(以上两步参考：https://mp.weixin.qq.com/s/vuaPF25PUVywgAA0tEvr8w)

3.设置网络：NAT模式(联网)，重启Ubuntu后才有效。

4.安装Vmware tools（共享文件夹和随意缩小及可以复制粘贴）（https://blog.csdn.net/qweKelliy/article/details/88784494）
4.1 首先，打开ubuntu18.04系统，菜单栏 - 虚拟机 - 安装VMware Tools，等 待几分钟会发现ubuntu桌面多了VMware Tools镜像。
4.2 双击VMware Tools镜像，其里面有一个VMwaretar.gz文件，复制VM.tar.gz文件，在主目录粘贴该文件。
4.3 在主目录摁鼠标右键，选择在终端打开（E）。
4.4 在终端输入 sudo tar -zxvf VM，摁tab键补齐文件名，摁回车，可以把该文件解压到主目录。
4.5 解压后的文件为vmware-tools-distrib，双击vmware-tools-distrib，在该文件中摁鼠标右键，选择在终端打开（E）。
4.6 在终端输入sudo ./vm，摁tab键补齐文件名，摁回车。
4.7 输入开机密码，摁回车。
4.8 第一个选项Do you still**installation【no】.输入y，摁回车。剩下的选项全部摁回车即可。
4.9 当你看到 Enjoy, –the VMware team 这一行使表示安装成功。

5.安装ROS

虚拟机关闭杀毒软件，连手机热点。
虚拟机关闭杀毒软件，连手机热点。
虚拟机关闭杀毒软件，连手机热点。

5.1.设置安装源
sudo sh -c ‘. /etc/lsb-release && echo “deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ros/ubuntu/ $DISTRIB_CODENAME main” > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list’

在 软件和更新 中，下载自：其他站点–中国–mirrors.ustc.edu.cn–选择服务器–关闭–关闭。（安装源于服务器一致，后面才能正常下载安装ROS）
在火狐浏览器检验一下网络，如果有网络，就进行下一步。

5.2.设置密钥
sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-key 421C365BD9FF1F717815A3895523BAEEB01FA116

在更新之前，需要安装公钥，否则无法验证签名，命令如下：
sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys F42ED6FBAB17C654

5.3.更新软件列表
sudo apt update

5.4.安装ROS
sudo apt-get install ros-melodic-desktop-full
选项输入y后，如果安装源于服务器一致，那么下载速度应该是1M/s以上的。下载完以后，会自动进行解包。

5.5.安装完成之后初始化rosdep
sudo apt install python-rosdep

6.初始化rosdep （参考https://blog.csdn.net/sinat_25923849/article/details/107976434，但是里面的顺序有问题）
6.1
6.1.1
sudo rosdep init
一般执行完上面的命令后会有报错（listWebsite may be down.）

6.1.2
sudo gedit /etc/hosts
把下面这些地址拷贝到hosts文件末尾，然后保存。
192.30.253.118 gist.github.com
185.199.110.153 github.io
151.101.113.194 github.global.ssl.fastly.net
52.216.227.168 github-cloud.s3.amazonaws.com
52.74.223.119 github.com
199.232.28.133 avatars1.githubusercontent.com
199.232.28.133 avatars2.githubusercontent.com
199.232.28.133 avatars0.githubusercontent.com
199.232.28.133 avatars3.githubusercontent.com
199.232.28.133 raw.githubusercontent.com
199.232.28.133 user-images.githubusercontent.com
199.232.28.133 avatars.githubusercontent.com
199.232.28.133 github.map.fastly.net
199.232.28.133 avatars7.githubusercontent.com
54.239.31.69 aws.amazon.com
54.239.30.25 console.aws.amazon.com
54.239.96.90 ap-northeast-1.console.aws.amazon.com
54.240.226.81 ap-southeast-1.console.aws.amazon.com
54.240.193.125 ap-southeast-2.console.aws.amazon.com
54.239.54.102 eu-central-1.console.aws.amazon.com
177.72.244.194 sa-east-1.console.aws.amazon.com
176.32.114.59 eu-west-1.console.aws.amazon.com
54.239.31.128 us-west-1.console.aws.amazon.com
54.240.254.230 us-west-2.console.aws.amazon.com
54.239.38.102 s3-console-us-standard.console.aws.amazon.com
54.231.49.3 s3.amazonaws.com
52.219.0.4 s3-ap-northeast-1.amazonaws.com
54.231.242.170 s3-ap-southeast-1.amazonaws.com
54.231.251.21 s3-ap-southeast-2.amazonaws.com
54.231.193.37 s3-eu-central-1.amazonaws.com
52.218.16.140 s3-eu-west-1.amazonaws.com
52.92.72.2 s3-sa-east-1.amazonaws.com
54.231.236.6 s3-us-west-1.amazonaws.com
54.231.168.160 s3-us-west-2.amazonaws.com
52.216.80.48 github-cloud.s3.amazonaws.com
54.231.40.3 github-com.s3.amazonaws.com
52.216.20.171 github-production-release-asset-2e65be.s3.amazonaws.com
52.216.228.168 github-production-user-asset-6210df.s3.amazonaws.com

6.1.3
sudo gedit /etc/resolv.conf
将原有的nameserver这一整行注释掉，并在该行下面添加以下两行：
nameserver 8.8.8.8 #google域名服务器
nameserver 8.8.4.4 #google域名服务器

6.1.4
sudo rosdep init
如果出现：wrote /etc/ros/rosdep/sources.list.d/20-default.list Recommended: please run rosdep update 则表示成功。
如果报错：见https://blog.csdn.net/sinat_25923849/article/details/107976434

6.2
6.2.1
rosdep update
执行完上面命令后一般报错：The read operation timed out。

6.2.2
下载https://pan.baidu.com/s/1PhTCqtvScV_XGf9ac0CcCg 提取码: w3ix 的压缩包ros_github并解压，把解压后的文件夹ros_github复制到Ubuntu主目录。

6.2.3
sudo gedit /usr/lib/python2.7/dist-packages/rosdistro/init.py

6.2.4
注释掉 DEFAULT_INDEX_URL = ‘https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/index-v4.yaml’ 这一行，并在下面添加：
DEFAULT_INDEX_URL = ‘file:///etc/ros/ros_github/index-v4.yaml’

6.2.5
sudo gedit /etc/ros/rosdep/sources.list.d/20-default.list

6.2.6
添加下面的，并保存。
#os-specific listings first
yaml file:///etc/ros/ros_github/osx-homebrew.yaml osx
#generic
yaml file:///etc/ros/ros_github/base.yaml
yaml file:///etc/ros/ros_github/python.yaml
yaml file:///etc/ros/ros_github/ruby.yaml
gbpdistro file:///etc/ros/ros_github/fuerte.yaml fuerte
#newer distributions (Groovy, Hydro, …) must not be listed anymore, they are being fetched from the rosdistro index.yaml instead

6.2.6
rosdep update
如果出现下面的错误，那就多rosdep update几次，因为这个问题的本质是网络不通畅导致的。
ERROR: unable to process source [file:///etc/ros/ros_github/fuerte.yaml]:
Failed to download target platform data for gbpdistro:
(‘The read operation timed out’,)
实在不行就参考https://blog.csdn.net/weixin_53660567/article/details/120607176

7.添加 ROS 环境变量
echo “source /opt/ros/melodic/setup.bash” >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

8.安装 rosinstall
sudo apt install python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential

9.第一次启动ROS时，需要进行环境变量配置，执行如下命令
echo “source /opt/ros/melodic/setup.bash” >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

10.先开启三个终端，然后分别依次输入如下命令：
roscore
rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun turtlesim turtle_teleop_key
然后将鼠标聚焦到输入最后一个命令的窗口，通过键盘的上下左右键，分别控制小王八的前进，后退，左转，右转。

--------------------------以上小乌龟能控制说明ROS安装成功--------------------------
1 在日后的使用过程中，如果Ubuntu被卡死了，首先考虑在虚拟机菜单栏选择 重新启动客户机（Ctrl+R）
2 实在不行再选择在虚拟机中关机（也就是关闭Ubuntu的电源）

---

11.终端安装
sudo apt install terminator

12. 安装VScode
    12.1下载VScode
    https://code.visualstudio.com/docs?start=true（用手机热点下载，用校园网会很慢）

12.2安装
方式一：双击安装即可(或右击选择 用软件安装打开–安装)
方式二：sudo dpkg -i xxxx.deb
安装成功后，在工作空间**_ws下 code. 就可以打开。
为了让cmakelist.txt文档打开后，注释的与非注释的代码颜色不同，需要在vscode中安装一个插件cmake tools。
为了界面是简体中文界面，在vscode中安装一个插件 搜 Chinese。

12.3 修改.vscode/tasks.json 文件.修改后摁 Ctrl+shift+B

点击 terminal–configure default build…把里面代码全部替换成下面的代码。

{
// 有关 tasks.json 格式的文档，请参见
// https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=733558
“version”: “2.0.0”,
“tasks”: [
{
“label”: “catkin_make:debug”, //代表提示的描述性信息
“type”: “shell”, //可以选择shell或者process,如果是shell代码是在shell里面运行一个命令，如果是process代表作为一个进程来运行
“command”: “catkin_make”,//这个是我们需要运行的命令
“args”: [],//如果需要在命令后面加一些后缀，可以写在这里，比如-DCATKIN_WHITELIST_PACKAGES=“pac1;pac2”
“group”: {“kind”:“build”,“isDefault”:true},
“presentation”: {
“reveal”: “always”//可选always或者silence，代表是否输出信息
},
“problemMatcher”: “$msCompile”
}
]
}

12.4 ROS基本环境的安装
12.4.1
新建的工作空间**_ws里面需要有一个src文件夹，然后在该新建的工作空间**_ws下运行catkin_make编译，这时**_ws会自动添加built、devel这两文件夹。
然后功能包文件夹就建在src文件夹里面，在建立功能包文件夹后，需要紧接着添加依赖库，形成CMakeLists.txt文件，最后编写完launch等文件后，在该功能包中的package.xml文件进行编辑。
在主目录摁Ctrl+H，找到.bashrc 文件打开，底部加入:source ~/工作空间名/devel/setup.bash。

12.4.2安装VIM
sudo apt install vim
退出vim编辑器先输入冒号再输入小写q 最后回车

12.4.3安装计算图rqt（一般只要你安装的是desktop-full版本就会自带该工具箱）
sudo apt install ros-melodic-rqt
sudo apt install ros-melodic-rqt-common-plugins

12.4.4安装键盘控制
sudo apt install ros-melodic-teleop-twist-keyboard

（运行键盘控制时终端命令行：rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py）

12.4.5安装坐标关系查看
首先调用 rospack find tf2_tools 查看是否包含该功能包，如果没有，请使用如下命令安装：
sudo apt install ros-melodic-tf2-tools

12.5 机器人系统仿真
12.5.1安装RVIZ
（以“ros- [ROS_DISTRO] -desktop-full”命令安装 ROS 时，RViz 会默认被安装）
如果 rviz 没有安装，请调用如下命令自行安装:
sudo apt install ros-melodic-rviz

12.5.2 安装gazebo
（以“ros- [ROS_DISTRO] -desktop-full”命令安装 ROS 时，RViz 会默认被安装）

注意 gazebo 启动异常
问题1:VMware: vmw_ioctl_command error Invalid argument(无效的参数)
解决：
echo “export SVGA_VGPU10=0” >> ~/.bashrc
source .bashrc

问题2:[Err] [REST.cc:205] Error in REST request
解决:sudo gedit ~/.ignition/fuel/config.yaml
然后将url : https://api.ignitionfuel.org使用 # 注释
再添加url: https://api.ignitionrobotics.org（注意格式对齐）

问题3:启动时抛出异常:[gazebo-2] process has died [pid xxx, exit code 255, cmd…
解决:killall gzserver和killall gzclient

启动gazebo仿真环境报错[spawn_model-4] process has died
错误信息如下：
[spawn_model-4] process has died [pid 9871, exit code 1, cmd /opt/ros/melodic/lib/gazebo_ros/spawn_model -urdf -model car -param robot_description __name:=spawn_model __log:=/home/yuepeng/.ros/log/5cffbaa4-c07c-11ec-b5ad-782b462a8447/spawn_model-4.log].
解决方法：
主要是编码老问题，找到上面出现的/usr/lib/python2.7/xml/etree/ElementTree.py文件，终端命令是
sudo gedit /usr/lib/python2.7/xml/etree/ElementTree.py
找到：
import sys
import re
import warnings
在上面代码的下方加上以下代码：
reload(sys)
sys.setdefaultencoding(“utf-8”)

12.5.3安装URDF工具
sudo apt install liburdfdom-tools

12.5.4 安装 Arbotix
sudo apt-get install ros-melodic-arbotix

12.6 机器人导航
12.6.1安装 gmapping 包(用于构建地图):
sudo apt install ros-melodic-gmapping

12.6.2安装地图服务包(用于保存与读取地图):
sudo apt install ros-melodic-map-server

12.6.3安装 navigation 包(用于定位以及路径规划):
sudo apt install ros-melodic-navigation

12.6.4 深度图像转激光数据功能包depthimage_to_laserscan的安装
sudo apt-get install ros-melodic-depthimage-to-laserscan

--------以上完成了ROS系统基本环境的配置、跑gmapping算法的配置----------

13 cartographer安装
13.1安装相关依赖
sudo apt-get install -y google-mock libboost-all-dev libeigen3-dev libgflags-dev libgoogle-glog-dev liblua5.2-dev libprotobuf-dev libsuitesparse-dev libwebp-dev ninja-build protobuf-compiler python-sphinx ros-melodic-tf2-eigen libatlas-base-dev libsuitesparse-dev liblapack-dev

13.2下载安装包
主目录下建立cartographer_ws文件夹，cartographer_ws文件夹内建src文件夹，放入下载的cartographer，cartographer_ros，ceres-solver，在ROS项目/cartographer仿真建图，可以找到这三文件夹。

13.3构建ceres
在ceres-solver文件夹下打开终端，在终端输入
mkdir build
cd build
cmake …
make -j4
（编译过程会花费较长时间，电脑CPU性能较低的建议不要使用make -j，容易卡死；CPU性能较高的可以使用make -jx，x代表线程，可加速编译，x可取4、6、8）
make test # 此选项可选
sudo make install

13.4依据个人情况是否安装proto3. (如果已经安装完ros,就不要在执行这条命名,因为ros里面已经安装了，不然会冲突，亲测大坑)
src/cartographer/scripts/install_proto3.sh

13.5ninja-build安装（home下安装）（先跳过13.5这一步）
catkin_make_isolated --install --use-ninja

13.6 安装编译cartographer
在cartographer文件夹中打开终端：
mkdir build
cd build
cmake … -G Ninja
ninja
ninja test
sudo ninja install

13.7 最后,进入你的cartographer_ws工作空间，开始构建编译

cd cartographer_ws
rosdep update
rosdep install --from-paths src --ignore-src --rosdistro=${ROS_DISTRO} -y
catkin_make_isolated --install --use-ninja
source install_isolated/setup.bash

13.8在在主目录摁Ctrl+H，找到.bashrc 文件打开，底部加入:
source ~/cartographer_ws/install_isolated/setup.bash
（因为只要增加了工作空间，都需要在.bashrc中增加对应的source源）

13.9 在cartographer_ws下进行：
source install_isolated/setup.bash

13.8测试
下载数据集后进行测试
2D数据集
roslaunch cartographer_ros demo_backpack_2d.launch bag_filename:=/home/guet/Downloads/cartographer_paper_deutsches_museum.bag

3D数据集（2个）
roslaunch cartographer_ros demo_backpack_3d.launch bag_filename:=/home/guet/Downloads/b3-2016-02-02-13-32-01.bag
roslaunch cartographer_ros demo_backpack_3d.launch bag_filename:=/home/guet/Downloads/b3-2016-03-01-13-39-41.bag

----当2D、3D数据集都可以跑时，证明cartographer安装成功-----------------

14 Ubuntu18.04 ORB_SLAM2的安装、配置、运行SLAM单目实例

14.1 安装工具
sudo apt-get install cmake
sudo apt-get install git
sudo apt-get install gcc g++

14.2 安装Pangolin
在安装pangolin之前，先安装依赖项：
sudo apt-get install libglew-dev
sudo apt-get install libpython2.7-dev

下载安装Pangolin。可能会有点慢，如果因为网不太好断开了，再重新执行一次下列命令即可。
git clone https://github.com/stevenlovegrove/Pangolin.git
或者
git clone https://github.com/stevenlovegrove/Pangolin/releases/tag/v0.5
（当上面两种方法都不行时，直接在https://github.com/stevenlovegrove/Pangolin/releases/tag/v0.5 下载，然后解压复制到虚拟机主目录）

下载好后，进入Pangolin文件夹。
cd Pangolin

创建编译文件夹，命名为build。
mkdir build

进入文件夹。
cd build

进行配置
cmake …
（如果报错：‘No package ‘xkbcommon’ found’，解决方法：sudo apt-get install libxkbcommon-x11-dev）

make -j4
（make -j4 与make -j8的意思就是多线程运行，即4个进程去竞争多核cpu,或者8个线程去竞争cpu，可以提高执行速度。）

sudo make install

14.3 安装OpenCV
官网或者百度云盘下载opencv-3.4.1.zip，解压后复制文件夹到虚拟机主目录。

为OpenCV安装依赖库：
sudo apt-get install build-essential libgtk2.0-dev libavcodec-dev libavformat-dev libjpeg.dev libtiff5.dev libswscale-dev libjasper-dev
如果报错：无法定位软件包 libjasper-dev。解决方法：
sudo add-apt-repository “deb http://security.ubuntu.com/ubuntu xenial-security main”

sudo apt update
sudo apt install libjasper1 libjasper-dev

在opencv-3.4.1文件夹的目录下创建编译文件夹build，进入~/opencv-3.4.1/build，执行cmake：
cd opencv-3.4.1
mkdir build
cd build
cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release –D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local …

在build文件夹里编译：这里可以使用make -j4或者make -j8命令速度会稍快一些，但如果电脑性能不佳，还是使用sudo make命令较好。
make -j4 （编译时间比较长）

在build文件夹里编译安装：
sudo make install

在build文件夹里配置OpenCV的编译环境，目的是让系统找到OpenCV的库的路径，打开编写一个空白的文件opencv.conf

sudo gedit /etc/ld.so.conf.d/opencv.conf

在opencv.conf中添加如下内容，并保存。
/usr/local/lib

使刚配置路径生效
sudo ldconfig

打开bash文件，配置bash
sudo gedit /etc/bash.bashrc

在打开的bash.bashrc的最末尾添加如下代码（分两行）
PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/usr/local/lib/pkgconfig
export PKG_CONFIG_PATH

保存后，执行如下命令使配置生效：
source /etc/bash.bashrc （这一步可能会出问题）

执行下列命令更新。
sudo updatedb
至此，ubuntu18.04下opencv3.4.1已经配置完成啦。

14.4安装Eigen
使用命令
sudo apt-get install libeigen3-dev

14.5 安装ORB_SLAM2
如果需要在ROS环境下运行ORB_SLAM，最好放在工作区的src文件夹下（这是我的工作区目录：orb_ws/src）
进入ROS工作区间orb_ws下的src
cd ~/orb_ws/src/

使用 git clone ***来得到ORB_SLAM2
git clone https://github.com/raulmur/ORB_SLAM2.git ORB_SLAM2 （如果被墙就直接去云盘或者https://github.com/raulmur/ORB_SLAM2 去下载，然后在放到虚拟机主目录orb_ws/src中）

进入ORB_SLAM2目录，给build.sh文件可执行权限，编译ORB-SLAM2，运行如下命令
cd ORB_SLAM2
chmod +x build.sh
./build.sh

如果报错：ORB_SLAM2/src/System.cc: error: ‘usleep’ was not declared in this scope usleep(5000)，解决方法：
找到对应的System.cc文件的首部加入 头文件
#include
可能需要增加unistd.h的文件还有：
Examples/Monocular/mono_euroc.cc
Examples/Monocular/mono_kitti.cc
Examples/Monocular/mono_tum.cc
Examples/RGB-D/rgbd_tum.cc
Examples/Stereo/stereo_euroc.cc
Examples/Stereo/stereo_kitti.cc
src/LocalMapping.cc
src/LoopClosing.cc
src/System.cc
src/Tracking.cc
src/Viewer.cc
参考教程：https://blog.csdn.net/qq_15698613/article/details/98453592

(注意：出现了对应的错误则修改，如果没有出现则不修改。
每次改动后将 ORB_SLAM2 文件夹下面的 build 文件夹删掉，
还有 ORB_SLAM2/Thirdparty/DBoW2 && g2o 文件夹下面的 build 文件夹删掉，
之后再执行上面的指令./build.sh重新编译看看是否有错)

如果报错：install cimpiler error:killed(program cciplus)或者提示无法分配内存，解决方法：
关掉虚拟机，调大内存。这时不需要删build 文件夹，仅需调大内存后重新执行上面的指令./build.sh重新编译看看是否有错。

编辑bash文件
sudo gedit ~/.bashrc

将包含Examples/ROS/ORB_SLAM2的路径添加到ROS_PACKAGE_PATH环境变量中。打开.bashrc文件并在最后添加：
export ROS_PACKAGE_PATH=${ROS_PACKAGE_PATH}:~/orb_ws/src/ORB_SLAM2/Examples/ROS

进入ORB_SLAM2/build进行编译
make -j4
以下最后2步没有在终端成功但是也可以跑数据集
chmod +x build_ros.sh
./build_ros.sh

14.6 运行单目SLAM实例
编译完成后会在ORB_SLAM2/Examples文件夹下生成各种可执行文件。这里以单目情况为例，展示如何运行ORB_SLAM2程序。
（1）下载数据集
有TUM、KITTI、EuRoC三种数据集，这儿使用TUM数据集，从http://vision.in.tum.de/data/datasets/rgbd-dataset/download下载序列并解压缩。我下载的是第一个的，下载下来的文件名是：rgbd-dataset_freiburg_xyz。
（2）编译
官方给出的命令格式如下：
PATH_TO_SEQUENCE_FOLDER为数据集的存储路径。
tumx.yaml与数据集对应，比如TUM1.yaml、TUM2.yaml 、TUM3.yaml 分别对应 freiburg1、freiburg2 、 freiburg3。

./Examples/Monocular/mono_tum Vocabulary/ORBvoc.txtExamples/Monocular/TUMX.yaml PATH_TO_SEQUENCE_FOLDER

根据自己保存路径不一样适当修改。我的数据集放在home/orb_ws/src目录下。
在ORB_SLAM2终端下运行数据集：
./Examples/Monocular/mono_tum Vocabulary/ORBvoc.txt Examples/Monocular/TUM1.yaml /home/guet/orb_ws/src/rgbd_dataset_freiburg1_xyz

14.7运行kitti数据集（后面有时间就更新）
我的数据集放置的路径