从零开始配置ROS机器人系统环境-总结版
本文目的：拿到一台新的工控机，如何给新机器配置ROS、安装cartographer、gmapping、Navigation等安装测试包。最终实现建图-定位-导航的一套流程。
文章目录
- 1. 工控机安装新的ubuntu系统
- 2. 配置ubuntu系统环境
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- 2.1 ubuntu系统配置
- 2.2 ubuntu设置中文输入法
- 2.3 安装gcc\g++
- 2.4 安装cmake
- 2.5 安装ROS环境
- 2.6 测试建图导航
- 2.7 安装cartographer（个人定制版）
- 2.8 安装Navigation（个人定制版）
- 2.9 配置激光雷达
- 2.10 配置底盘
- 2.11 配置主从机
- 2.12安装双目相机
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- 2.12.1 安装D435i SDK
- 2.12.2 安装realsense-ros
- 2.13 Ubuntu下FileZilla的安装
准备工具：
1、显示器
2、网线
3、鼠标、键盘
4、ubuntu18.04镜像
1. 工控机安装新的ubuntu系统
（1）U盘制作linux系统盘
（2）进入BIOS
安装ubuntu系统时，选择最小系统安装即可，选择擦出C盘重新安装。然后还要选择更新。。。不然会装一些ubuntu16.04的系统文件，后续使用时会与18.04冲突。。。（已踩过坑～）
参考链接：
[1] 安装Ubuntu系统时的BIOS操作方法
2. 配置ubuntu系统环境
2.1 ubuntu系统配置
（1）更换阿里源
（2）sudo apt update
（3）sudo apt upgrade
（4）设置屏幕常亮（防止屏幕会自动锁屏） setting -> Privacy -> Screen Lock -> OFF
（5）开启ssh服务 sudo apt-get install openssh-server
（6）安装net-tools sudo apt install net-tools
（7）查看IP ifconfig
（8）安装vim sudo apt install vim
（9）安装terminator sudo apt install terminator
参考链接：
[1] Ubuntu如何开启SSH服务 - Mr.chris - 博客园
2.2 ubuntu设置中文输入法
sudo apt install fcitx
sudo apt install fcitx-googlepinyin
- 进入
setting -> Region & Language修改为fictx - 然后重启电脑
- 最后进入
fictx_configuration添加googlepinyin - Ctrl + 空格`可以切换中英文
参考链接：
[1] Ubuntu 安装中文输入法_Chamico的博客-CSDN博客_ubuntu安装中文输入法
2.3 安装gcc\g++
sudo apt install gcc-7
sudo apt install g++-7
cd /usr/bin
sudo ln -s gcc-7 gcc
sudo ln -s g++-7 g++
# 查看gcc/g++版本
gcc -v
g++ -v
参考链接：
[1] ubuntu更换gcc/g++版本
2.4 安装cmake
sudo apt install cmake # 安装的不是最新的版本
参考链接：Ubuntu中安装Cmake - 燕清扬 - 博客园
2.5 安装ROS环境
（1）添加ros清华源。首先新建ros下载源的配置文件，类似apt的下载源配置文件/etc/apt/sources.list：
sudo vim /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list
添加以下内容：
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ros/ubuntu/ bionic main
（2）然后再输入如下命令，信任ROS的GPG Key，并更新索引：
sudo apt-key adv --keyserver 'hkp://keyserver.ubuntu.com:80' --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654
sudo apt update
参考链接：
[1] ros | 镜像站使用帮助 | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror
（3）安装Melodic
sudo apt install ros-melodic-desktop-full
（4）初始化rosdep
sudo rosdep init
rosdep update
在这里需要注意：
/usr/lib/python2.7/dist-packages/rosdep2/sources_list.py添加url="https://ghproxy.com/"+url
/usr/lib/python2.7/dist-packages/rosdistro/init.py
/usr/lib/python2.7/dist-packages/rosdep2/gbpdistro_support.py 36行
/usr/lib/python2.7/dist-packages/rosdep2/sources_list.py 72行
/usr/lib/python2.7/dist-packages/rosdep2/rep3.py 39行
/usr/lib/python2.7/dist-packages/rosdistro/manifest_provider/github.py 68行 119行
以上5个文件中的https://raw.githubusercontent.com/的前面均添加https://ghproxy.com/在/usr/lib/python2.7/dist-packages/rosdep2/gbpdistro_support.py 第204行添加
gbpdistro_url = "https://ghproxy.com/" + gbpdistro_url
例如：
DEFAULT_INDEX_URL = 'https://ghproxy.com/https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/index-v4.yaml'
（6）用户环境设置
echo "source /opt/ros/melodic/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
在basrc中添加（修改成自己的IP）
export ROS_HOSTNAME=192.168.50.114
export ROS_MASTER_URI=http://192.168.50.114:11311
然后再
source ~/.bashrc
（7）安装包编译依赖
sudo apt install python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential
（8）验证安装ROS
rosversion -d
参考链接：
[1] Ubuntu18.04安装ROS Melodic - 知乎
[2] ROS初始化 sudo rosdep init失败_航天·轻舟机器人-CSDN博客
[3] 解决ROS系统 rosdep update超时问题的新方法_leida_wt的博客-CSDN博客_rosdep update 超时
2.6 测试建图导航
sudo apt-get install ros-melodic-gmapping
sudo apt-get install ros-melodic-navigation
sudo apt-get install ros-melodic-teleop-twist-keyboard
参考链接：
[1] 树莓派学习笔记二：软件包安装_敏而好学,不耻下问-CSDN博客_teleop_twist_keyboard安装
2.7 安装cartographer（个人定制版）
（1）拷贝源码，注意先拷贝源码，然后再拷贝编译文件夹share中的文件，覆盖源文件。至于原因，是因为编译文件中有些是自己已经配置过的文件，与源文件有所不同，所以也需要拷贝进去。
（2）记得安装编译absl，在步骤（4）只也提到此步骤。
sudo apt-get install stow
sudo chmod +x ~/carto_ws/src/cartographer/scripts/install_abseil.sh
cd ~/carto_ws/src/cartographer/scripts
./install_abseil.sh
（3）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。
（4）安装编译cartographer
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y python-wstool python-rosdep ninja-build stow
mkdir carto_ws
cd carto_ws
wstool init src
sudo rosdep init
rosdep update
rosdep install --from-paths src --ignore-src --rosdistro=melodic -y
src/cartographer/scripts/install_abseil.sh
catkin_make_isolated --install --use-ninja
参考链接：
[1] 安装cartographer，找不到 “absl” 解决方法 - 知乎
[2] cartographer官方文档
[3] ubuntu18.04 源码安装cartorgrapher详细步骤(2021.5.16亲测有效)_guconggucong的博客-CSDN博客
[4] cartographer超详尽安装教程！_strive_kai的博客-CSDN博客_安装cartographer
2.8 安装Navigation（个人定制版）
拷贝navigation包；移除src文件夹下的某些插件功能包（插件中可能含有绝对路径，在本机不适用，需修改），然后直接编译。其中，在编译catkin_make过程中还可能提示缺少一些依赖包，按要求安装即可。
sudo apt install ros-melodic-****
2.9 配置激光雷达
这里以星秒某款雷达为例：
（1）配置主机IP，与雷达IP网段一致。
（2）注意修改launch文件中的frame_id、距离范围、帧率、topic名称、tf坐标转换等等
2.10 配置底盘
（1）底盘修改为有限网卡IP，与工控机通讯。
（2）获得底盘的尺寸信息，半径、雷达距离底盘中心的距离
2.11 配置主从机
sudo vim ~/.bashrc
source ~/.bashrc
sudo vim /etc/hosts
参考链接：
[1] ROS主从机配置
2.12安装双目相机
2.12.1 安装D435i SDK
（1）注册公匙
sudo apt-key adv --keyserver keys.gnupg.net --recv-key F6E65AC044F831AC80A06380C8B3A55A6F3EFCDE || sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-key F6E65AC044F831AC80A06380C8B3A55A6F3EFCDE
（2）添加包仓库
echo 'deb http://realsense-hw-public.s3.amazonaws.com/Debian/apt-repo xenial main' | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/realsense-public.list
（3）下载源码（使用github代理下载）
git clone https://ghproxy.com/https://github.com/IntelRealSense/librealsense
（4）安装依赖环境
## 构建librealsense二进制文件和核心模块的核心软件包
sudo apt-get install git libssl-dev libusb-1.0-0-dev pkg-config libgtk-3-dev
## Distribution-specific packages:
sudo apt-get install libglfw3-dev libgl1-mesa-dev libglu1-mesa-dev
（5）从librealsense目录运行intel realsense 脚本
cd librealsense
./scripts/setup_udev_rules.sh
（6）编译安装
mkdir build
cd build
cmake ../ -DBUILD_EXAMPLES=true
make
sudo make install
make的时候可能会下载一些文件，网络问题，可能会失败。
sudo vim /home/lanpu/librealsense/CMake/external_libcurl.cmake
改为：GIT_REPOSITORY “git://github.com/curl/curl.git”
或者改为：“https://ghproxy.com/https://github.com/curl/curl.git”
（7）接显示器验证
cd ~/librealsense/build/examples/capture
./rs-capture
## 或者
realsense viewer
2.12.2 安装realsense-ros
（1）下载ros安装包
git clone https://github.com/IntelRealSense/realsense-ros.git
cd realsense-ros
git clone https://github.com/pal-robotics/ddynamic_reconfigure.git
（2）编译安装
cd catkin_ws
catkin_make clean
catkin_make -DCATKIN_ENABLE_TESTING=False -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
catkin_make install ## 这一步非常重要
如果编译失败，要先查看一下realsense_ros中参数realsense2的版本和
realsense-viewer版本是否一致。如果不一致，修改一致。
2.13 Ubuntu下FileZilla的安装
FileZilla是一个免费而且开源的FTP客户端软件，共有两种版本：客户端版本、服务器版本。FileZilla有条理的界面和管理多站点的简化方式使得FileZilla Client成为一个方便高效的FTP客户端工具。
sudo apt-get install filezilla
sudo apt-get install filezilla-common
参考链接：
[1] Ubuntu18.04 安装D435i ROS
[2] Ubuntu下Realsense SDK的安装
[3] Realsense D435i 在ubuntu上安装SDK与ROS Wrapper 运行ORB-SLAM2、RTAB和VINS-Mono
[4] 关于realsense d435i的安装步骤及问题总结