Ubuntu18.04 + 树莓派4B + wifi + 换源 +ssh + 防火墙相关 + mate桌面 + + vnc + ROS Melodic

说在前面的话，这是一个系列文章，研究从零落地 slam 小车，以下内容的 markdown 形式上传Gitee / Github 了可以直接 down 下来用捏

Gitee 从零落地 slam 小车: 从烧录系统开始的 slam 小车之旅 (gitee.com)

Github xiao-ge4/slam-car-begin-with-0: 从烧录系统开始的 slam 小车制作之旅 (github.com)

B站 Up xiaoGe4（在你看见这个文章的时候，还不一定录了捏QAQ）

这篇文章的逻辑

 

好捏，开始正文吧

ubuntu 安装

下载镜像

现在 Ubuntu 官网只会放最新的版本，这里可以下载 18.04 的历史版本（其他版本第二个链接），树莓派4（其他版本，看链接内容）则选择以下来中其中一种（armhf 与 arm64 的区别也有列出）

1. 可下载的两个版本
   

1. 下载18.04 或其他版本的链接

Ubuntu 18.04.6 LTS (Bionic Beaver)

Index of /releases

1. armhf 与 arm64 的区别

armhf =硬件浮点指令+ 32位指令集

一些树莓派尚不支持 64 位，4B 是都支持，我选的是armhf

格式化 SD 卡

使用 Ventoy 格式化 SD 卡，为烧录系统做准备

1. SD 卡是什么 SD卡？TF卡？傻傻分不清楚？ - 知乎 (zhihu.com)

2. Ventoy 及其使用 超级好用的装机神器——Ventoy - 知乎 (zhihu.com)

系统烧录

用 Win32DiskImager 烧录

选择 Imager

选择硬盘，

点击“写入”

等待出现“成功”-->关闭窗口，结束烧录

树莓派接口

以树莓派4B为例了解树莓派的结构和接口 - 知乎

开机启动

连接外设（屏幕、键盘、鼠标），通电

1. 注意：屏幕需要在通电之前接树莓派，关于如何连接，请看《树莓派接口》

2. 通电后，初始 账户+密码 都是 ubuntu，输入成功后需要再设置，这个地方过于简单不会通过

逻辑说明

这个地方我想理一理逻辑，此时的树莓派依赖于外接设备可以开始工作

但是

1. 当你没有携带外接设备时，你无法使用

2. 此时，update 这样的指令（但凡需要联网），你都无法使用

解决

1. ssh 是一种网络安全协议，你可以通过它来控制你的树莓派

2. VNC 是虚拟网络控制台，树莓派一端做vncserver，你的电脑做vncviewer 你可以 控制+查看界面（这里的桌面也需要你安装） 显而易见 ssh 是一个可选项，但仍然建议先配置，如果vncserver没有成功开启，vnc服务就会失败，但 ssh 仍然可以使用

3. 首先我们得联网，但是 update 会默认使用国外的地址，非常容易访问超时，在此之前我们先更换网络源，同时我们需要网络（wifi）才能联系网络

总结

那么我们在配置ROS 之前，我们为了上网服务、控制树莓派、查看桌面，我们按照如下顺序进行

1. 连接 wifi

2. 更换源

3. 配置 ssh

4. 配置 vnc

连接wifi

这里别人总结的很好

1. 参考文章 --> 非常好用 树莓派4B安装Ubuntu Server20.04（18.04）连接wifi（对于ubuntu server 99%适用）小白天才的博客-CSDN博客树莓派ubuntu连接wifi

2. 我用的是第二个

换源

直接上指令

1. 编辑文件 #你要是熟悉其他编辑器 vi 等都可以

sudo vim /etc/apt/sources.list

1. 点击键盘 i 进入 Insert 模式

2. 应该有很多个 deb 开头的一行，其他的被 # 注释掉了，删掉未被注释的 deb 下面的 #deb-src 前面的#

3. 将现在没被注释的每行 https://到/Ubuntu-ports之间的网址替换成mirrors.aliyun.com 换完之后长这样

#注意：每个 sources.list 文件内容不一定完全一样，根据上面步骤更改，如下只是 样式 示例
​
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu-ports/  bionic main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu-ports/ bionic main restricted universe multiverse
​
当然，实际上有很多行

1. 然后按键 Esc ，输入 :wq退出当前编辑

2. 输入如下命令，更新软件，同时验证配置成功

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

防火墙问题

写在前面的话

1. 如果暂时没有遇到该问题，可先跳过，在下面的几步，非常可能遇到超时问题，返回来寻求解决

2. 另：防火墙只是超时问题的一种可能原因，不是的话，Google / Bing 一下，也欢迎反馈问题，我们一起完善文档

问题介绍

链接超时可能是树莓派没有允许你的电脑访问它，也就是被防火墙挡住了，有以下几个解决方式

1. ufw 设置

sudo apt-get install ufw #安装
sudo ufw enable #启用
sudo ufw status #查看防火墙状态
sudo ufw default deny #系统启动时自动开启
sudo ufw enable|disable #开启/关闭防火墙 
​
sudo ufw allow|deny [service] #开启/禁用特定端口
例如：
sudo ufw allow 53 #允许外部访问53端口(tcp/udp)
sudo ufw allow 22/tcp #允许外部访问22端口(tcp)
sudo ufw allow from 192.168.1.100 允许此IP访问所有的本机端口(这里可以设置称自己的电脑)

1. 另：vnc 连接的话，需要输入的地址是

树莓派地址:端口号
例如 192.168.1.1:1

1. 另，很多人可能知道 Ubuntu 的防火墙，以下是二者的关系

ssh 远程连接

上命令

1. 安装 ssh

sudo apt-get install openssh-server
sudo apt-get remove openssh-server #卸载命令

1. 启动SSH服务

sudo /etc/init.d/ssh start

1. 查看进程，检查是否启动成功

ps -e | grep sshd
​
#另：sshd 是否正常运行
sudo systemctl status ssh

1. 配置允许 root 用户登录

sudo vim /etc/ssh/sshd_config #编辑文本
​
取消“PermitRootLogin yes”前面的 # 号
​
保存退出

1. 设置开机启动（如果需要的话）

sudo systemctl enable ssh #开启开机自启动
sudo systemctl disable ssh #关闭开机自启动
sudo systemctl start ssh #单次开启 ssh
sudo systemctl stop ssh #单次关闭 ssh
​
#注意：每次设置自启动后 重启一次
reboot

1. 补充：重启命令与关闭命令

sudo /etc/init.d/ssh restart   #重启SSH服务
sudo /etc/init.d/ssh stop      #关闭SSH服务

1. 远程连接 工具putty

ssh name@ip_address

桌面安装

上命令

1. 安装 mate 桌面

sudo apt-get install ubuntu-mate-desktop

1. 重启

sudo reboot

1. 若开机等待时间长 原因：安装时连接了网络，系统被自动设置成连接路由器自动通过DHCP来获取ip地址完成上网。但是由于网络断开，他会有个重连过程，等待时间为5分钟

sudo vim /etc/systemd/system/network-online.target.wants/networking.service
​
找到TimeoutStartSec=5min修改为TimeoutStartSec=2sec

VNC 设置

server

1. 安装 vncserver

sudo apt-get -y install vnc4server

1. 此时，首次启动vncserver，需要设置密码，根据提示设置，目的是先打开一次服务，生成一个~/.vnc/xstartup文件

2. 查看桌面环境

echo $DESKTOP_SESSION  //如果显示mate就是mate桌面环境

1. 打开~/.vnc/xstartup文件后在末尾添加：

unset SESSION_MANAGER
unset DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS
mate-session & 
mate-panel &

1. 重启 vnc 服务

vncserver -kill :1  #关闭“1”desktop
vncserver :1 #开启“1”desktop
​
#千万注意 “-kill”后有空格，“:”后无空格

1. 设置 vnc 服务在树莓派开机时自启动 在/etc/init.d/文件夹下新建一个服务脚本文件vnc4server，作用就是将vnc4server程序作为一个服务在开机时启动。创建完后把下面的代码粘贴上去保存（其中，注明了可以自己更改的参数）

#!/bin/sh
### BEGIN INIT INFO
# Provides: vncserver
# Required-Start: $local_fs
# Required-Stop: $local_fs
# Default-Start: 2 3 4 5
# Default-Stop: 0 1 6
# Short-Description: Start/stop vncserver
### END INIT INFO
​
# More details see:
# http://www.penguintutor.com/linux/vnc
​
### Customize this entry
# Set the USER variable to the name of the user to start vncserver under
export USER='pi'
### End customization required
​
eval cd ~$USER
​
case "$1" in
 start)
    # 启动命令行。此处自定义分辨率、控制台号码或其它参数。
    su $USER -c '/usr/bin/vncserver -depth 16 -geometry 1024x768 :1'
    echo "Starting VNC server for $USER "
    ;;
 stop)
    # 终止命令行。此处控制台号码与启动一致。
    su $USER -c '/usr/bin/vncserver -kill :1'
    echo "vncserver stopped"
    ;;
 *)
    echo "Usage: /etc/init.d/vncserver {start|stop}"
    exit 1
    ;;
esac
exit 0
​

执行

sudo chmod 755 /etc/init.d/vnc4server # 修改脚本权限为可执行权限
sudo update-rc.d vnc4server defaults # 将该脚本作为一项服务，设置为开机自动加载:

重启

sudo reboot #已经能自启动 vnc 服务了
​
#想要停止的话就执行：sudo service vnc4server stop

一些其他vncserver相关指令

启动 
vncserver :1
关闭
vncserver -kill :1
查看
vncserver -list
默认端口对应
vncserver :1    5901
vncserver :2    5902
依次类推

1. 参考来源 树莓派ubuntu18.04 mate 安装VNC夏小正的鲜小海的博客-CSDN博客树莓派安装vnc

viewer

Windows 下载 Vnc Viwer

安装ROS

1. 设置下载源

#注意：以下三个源下一个即可
​
#设置中科大源
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'
​
#设置清华源
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'
​
#设置上海交大源
sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirrors.sjtug.sjtu.edu.cn/ros/ubuntu/ `lsb_release -cs` main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
​
#设置公钥
sudo apt-key adv --keyserver 'hkp://keyserver.ubuntu.com:80' --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654

1. 安装 ROS

#先更新一下
sudo apt update
sudo apt upgrade #没有更新可能会影响后面的安装
​
sudo apt install ros-melodic-desktop-full
包括ROS, rqt, rviz, 机器人通用库, 2D/3D simulators and 2D/3D perception
​
#另有如下其他版本
sudo apt install ros-melodic-desktop
包括ROS, rqt, rviz, 和机器人通用库
​
sudo apt install ros-melodic-ros-base
包括ROS 包, build和通信库。没有GUI工具

1. 设置环境变量

echo "source /opt/ros/melodic/setup.bash" >> ~/.bashrc #编辑文本
​
source ~/.bashrc #执行
​
#这个步骤是让你的 bash 终端 以后可以识别 roscore，rosrun等命令
​
#如果你用的是 zsh 等其他终端更改一下命令，例如
echo "source /opt/ros/melodic/setup.zsh" >> ~/.zshrc
source ~/.zshrc

1. 下载必要功能组件

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

1. rosdep init

sudo rosdep init  #来了来了，几乎都会报错的QAQ

原因：访问外网 raw.githubusercontent.com ，很难的啦 解决：a. 梯子 b.解析服务其地址（访问外网时绕过去） 操作：

1.sudo chmod 777 /etc
# 此指令为获取etc中的权限
   2. 在etc中手动创建文件夹
/etc/ros/rosdep/sources.list.d
   3. 解析 raw.githubusercontent.com 的服务器地址，工具https://site.ip138.com，打开该网站，根据提示输入要解析的网址，下面就会有地址（选一个）
我选的是 185.199.111.133
   4. sudo vim /etc/hosts
将选择的服务器地址、网址加进去，格式如下
185.199.111.133 raw.githubusercontent.com
保存、退出
   5. sudo rosdep init 
​
若有报错ERROR: default sources list file already exists: /etc/ros/rosdep/sources.list.d/20-default.list
Please delete if you wish to re-initialize
原因：/etc/ros/rosdep/sources.list.d目录下已经有20-default.list
解决：删除它
碎碎念：但是根据我刚刚的步骤，应该不会有这个问题

1. rosdep update

sudo rosdep update  #可能又又又会报错

原因：仍然是 raw.githubusercontent.com 被墙

解决：

a. 梯子

b. 多次执行/手机开热点

c.需要更新的文件下载到本地

其中：a/b方法 非常的易操作，b 方法不可小觑，网络好的话，就不需要 c 方法那么复杂了

详细讲讲 c 方法：将更新的文件下载到本地

1. 先去 github (https://github.com/ros/rosdistro)将需要的包 down 下来，这里有一个小 Trick,因为 github 的服务器都在国外，访问速度较慢，当遇到这种情况时，我会把它导入 Gitee ，这样 访问速度 会快很多（授人以渔，下面有一个章节专门用来介绍如何 Github 转 Gitee） 附：我的仓库地址(rosdistro: Github上 github.com/ros/rosdistro 同步仓库，他人成果，国内服务器访问速度更快)

记录存放地址

1. 修改 /etc/ros/rosdep/source.list.d/下的20-default.list，将文件中指向raw.githubusercontent.com的url地址全部修改为指向本地文件的地址

sudo vim /etc/ros/rosdep/source.list.d/20-default.list
​
更改后：
# os-specific listings first
yaml file://....../rosdep/osx-homebrew.yaml osx
​
# generic
yaml file://....../rosdep/base.yaml
yaml file://....../rosdep/python.yaml
yaml file://....../rosdep/ruby.yaml
gbpdistro file://....../releases/fuerte.yaml fuerte
​
# newer distributions (Groovy, Hydro, ...) must not be listed anymore, they are being fetched from the rosdistro index.yaml instead

其中，......就是你的存放地址，例如我放在/home/leisp下，那么我 更改后就应该是

# os-specific listings first
yaml file:///home/leisp/rosdistro/rosdep/osx-homebrew.yaml osx
​
# generic
yaml file:///home/leisp/rosdistro/rosdep/base.yaml
yaml file:///home/leisp/rosdistro/rosdep/python.yaml
yaml file:///home/leisp/rosdistro/rosdep/ruby.yaml
gbpdistro file:///home/leisp/rosdistro/releases/fuerte.yaml fuerte
​
# newer distributions (Groovy, Hydro, ...) must not be listed anymore, they are being fetched from the rosdistro index.yaml instead

1. 修改/usr/lib/python2.7/dist-packages/rosdep2/sources_list.py中的默认的url的地址

   修改后：
   ​
   # default file to download with 'init' command in order to bootstrap
   # rosdep
   DEFAULT_SOURCES_LIST_URL = 'file:///home/leisp/rosdistro/rosdep/sources.list.d/20-default.list'
   ​
   # seconds to wait before aborting download of rosdep data

2. 修改/usr/lib/python2.7/dist-packages/rosdep2/rep3.py

   修改后：
   ​
   # location of targets file for processing gbpdistro files
   REP3_TARGETS_URL = 'file:///home/xxx/rosdistro/releases/targets.yaml'
   ​
   # seconds to wait before aborting download of gbpdistro data

3. 修改/usr/lib/python2.7/dist-packages/rosdistro/__init__.py

   修改后：
   ​
   # index information
   ​
   DEFAULT_INDEX_URL = 'file:///home/xxx/rosdistro/index-v4.yaml'
   ​
   def get_index_url():

4. 最后

   sudo rosdep init 

1. check --> 小海龟

roscore 
rosrun turtlesim turtlesim_node #启动节点
rosrun turtlesim  turtle_teleop_key
​
#注意：分别在三个终端输入以上命令

1. 给自己鼓个掌吧，接下来我们要开始和硬件打交道了 阶段性 胜利！
   

    

Github 转 Gitee

因为 github 的服务器都在国外，访问速度较慢，当遇到这种情况时，我会把它导入 Gitee ，这样 访问速度 会快很多

1. 创建仓库

2. 点击“导入已有仓库”

3. 添加要导入项目的网址

4. 点击创建，仓库生成

5. 注意：如果想要仓库开源（所有人可见） 在仓库建立之后，点击管理，设置中更改信息