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在 Ubuntu Linux 上构建 ROS 2

系统需求

The current Debian-based target platforms for Galactic Geochelone Chinese are:

  • Tier 1: Ubuntu Linux - Focal Fossa (20.04) 64-bit

  • Tier 3: Debian Linux - Bullseye (11) 64-bit

其他支持级别不同的 Linux 平台包括:

As defined in REP 2000.

系统设置

设置语言环境

确保您有一个支持 UTF-8 的语言环境(locale)。如果您在一个最小的环境中(例如 docker 容器),locale 设置可能是 POSIX 这样的最小环境。我们使用以下设置进行测试。但是,如果您使用的是支持 UTF-8 的不同语言环境,那么这应该没问题。

locale  # check for UTF-8

sudo apt update && sudo apt install locales
sudo locale-gen en_US en_US.UTF-8
sudo update-locale LC_ALL=en_US.UTF-8 LANG=en_US.UTF-8
export LANG=en_US.UTF-8

locale  # verify settings

添加 ROS 2 apt 存储库

您需要将 ROS 2 apt 存储库添加到系统中。首先,通过检查这个命令的输出,确保 Ubuntu Universe 存储库 是启用的。

apt-cache policy | grep universe
 500 http://us.archive.ubuntu.com/ubuntu focal/universe amd64 Packages
     release v=20.04,o=Ubuntu,a=focal,n=focal,l=Ubuntu,c=universe,b=amd64

如果您没有看到如上所示的输出行,那么使用以下指令启用 Universe 存储库。

sudo apt install software-properties-common
sudo add-apt-repository universe

现在将 ROS 2 apt 存储库添加到系统中。首先用 apt 授权我们的 GPG 密钥。

sudo apt update && sudo apt install curl gnupg lsb-release
sudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key  -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg

然后将存储库添加到源代码列表中。

echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(source /etc/os-release && echo $UBUNTU_CODENAME) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null

安装开发工具和 ROS 工具

sudo apt update && sudo apt install -y \
  build-essential \
  cmake \
  git \
  python3-colcon-common-extensions \
  python3-flake8 \
  python3-pip \
  python3-pytest-cov \
  python3-rosdep \
  python3-setuptools \
  python3-vcstool \
  wget
# install some pip packages needed for testing
python3 -m pip install -U \
  flake8-blind-except \
  flake8-builtins \
  flake8-class-newline \
  flake8-comprehensions \
  flake8-deprecated \
  flake8-docstrings \
  flake8-import-order \
  flake8-quotes \
  pytest-repeat \
  pytest-rerunfailures \
  pytest \
  setuptools

Ubuntu 18.04 不是官方支持的平台,但仍然可以工作。你至少需要以下额外的依赖项:

python3 -m pip install -U importlib-metadata importlib-resources

获得 ROS 2 代码

创建工作区并克隆所有的储存库

mkdir -p ~/ros2_xin/src
cd ~/ros2_xin
wget https://raw.githubusercontent.com/ros2/ros2/xin/ros2.repos
vcs import src < ros2.repos

使用 rosdep 安装依赖

sudo rosdep init
rosdep update
rosdep install --from-paths src --ignore-src -y --skip-keys "fastcdr rti-connext-dds-5.3.1 urdfdom_headers"

注意:如果你使用的是基于 Ubuntu 的发行版(如 Linux Mint),但没有标明自己是 Ubuntu,你会得到一个错误信息,如 Unsupported OS [mint]。在这种情况下,将 --os=ubuntu:focal 附加到上述命令中。

安装额外的 DDS 实现(可选)

如果你想使用除了默认的 Eclipse Cyclone DDS 之外的另一个 DDS 或 RTPS 供应商,你可以在 DDS 实现 找到说明。

在工作区中构建代码

如果你已经通过其他方式安装了 ROS 2(无论是通过 Debians 还是二进制发行),请确保你在一个没有其他安装源的新环境中运行以下命令。还要确保你的 .bashrc 中没有 source /opt/ros/${ROS_DISTRO}/setup.bash。你可以用 printenv | grep -i ROS 命令来确保 ROS 2 没有来源。输出结果应该是空的。

关于使用 ROS 工作区的更多信息可以在 Colcon 教程 中找到。

cd ~/ros2_xin/
colcon build --symlink-install

注意:如果你在编译所有的例子时遇到困难,并且这阻碍了你完成成功的构建,你可以使用 COLCON_IGNORE (与 CATKIN_IGNORE 的方式相同)以忽略子树或从工作区移除该文件夹。举个例子:你想避免安装大型的 OpenCV 库。那么只需在 cam2image 演示目录下运行 touch COLCON_IGNORE,就可以把它排除在构建过程之外。

环境设置

获取设置脚本

通过获取以下文件来设置环境。

. ~/ros2_xin/install/local_setup.bash

尝试一些例子

在一个终端中,获取设置文件的源代码,然后运行一个 C++ talker

. ~/ros2_xin/install/local_setup.bash
ros2 run demo_nodes_cpp talker

在另一个终端源代码设置文件,然后运行 Python listener

. ~/ros2_xin/install/local_setup.bash
ros2 run demo_nodes_py listener

你应该看到 talker 说它 Publishing 信息,listenerI heard 这些信息。这就验证了 C++ 和 Python 的 API 都在正常工作。好耶!

安装后的后续步骤

继续学习 教程和演示 来配置你的环境,创建你自己的工作空间和软件包,并学习 ROS 2 的核心概念。

使用 ROS 1 桥接

ROS 1 桥接可以将主题从 ROS 1 连接到 ROS 2,反之亦然。关于如何构建和使用 ROS 1 桥接,请参见专门的 文档

额外的 RMW 实现(可选)

ROS 2 使用的默认中间件是 Cyclone DDS,但中间件(RMW)可以在运行时替换。请参阅 指南 关于如何使用多个 RMW。

备选编译器

使用 gcc 以外的不同编译器来编译 ROS 2 很容易。如果你把环境变量 CCCXX 分别设置为工作中的 C 和 C++ 编译器的可执行文件,并重新触发 CMake 配置(通过使用 --force-cmake-config 或删除你想影响的包),CMake 将重新配置并使用不同的编译器。

Clang

要配置 CMake 来检测和使用 Clang:

sudo apt install clang
export CC=clang
export CXX=clang++
colcon build --cmake-force-configure

保持最新状态

参见 Maintaining a source checkout of ROS 2 Xin,定期刷新你的源码安装。

故障诊断

故障诊断技术可以在 here 找到。

卸载

  1. If you installed your workspace with colcon as instructed above, “uninstalling” could be just a matter of opening a new terminal and not sourcing the workspace’s setup file. This way, your environment will behave as though there is no Xin install on your system.

  2. 如果你也想释放空间,你可以删除整个工作区目录:

    rm -rf ~/ros2_xin