在Linux中安装不同版本的ubuntu系统

1 虚拟机安装

前往官方网站下载虚拟机Virtual Box 或者前往官方网站下载虚拟机 VM ware

VirtualBox 安装包:Windows hosts

VirtualBox 拓展包:VirtualBox 7.0.10 Oracle VM VirtualBox Extension Pack

当然,如果您已经拥有您的虚拟机,您可以跳过该步骤。

我们选择下载Virtual box,因为它是免费的。

2 新建虚拟机

2.1 创建虚拟机

在控制中选择新建

输入虚拟机名称和虚拟机存放的位置,选择虚拟机类型为Linux,选择ubuntu64位版本,进行下一步。

按照自己的需求配置内存大小,进行下一步。

选择现在创建虚拟硬盘,进行创建。

虚拟硬盘类型选择VDI类型,进行下一步。

分配虚拟硬盘大小,由于需要安装ubuntu系统,而且还会在该系统中进行操作,建议大小不要低于20G。

2.2 导入ubuntu系统

2.2.1 下载ubuntu系统

请根据自己的需要选择ubuntu版本进行安装,推荐安装20.04版本。

三种版本的安装方法和过程都是相同的,这里以18.04版本作为例子进行安装

下载完成后有如图文件:

2.2.2 导入ubuntu到虚拟机中

在Virtual box中找到之前安装的虚拟机,进入设置,并在存储中给控制器分配光盘:

然后打开虚拟机进行ubuntu安装,并点击启动。

2.2.3 ubuntu安装

等待系统启动,进入欢迎界面,选中“中文(简体)”,并点击“安装 Ubuntu”按钮;

点击“继续”按钮;

选中“清除整个磁盘并安装 Ubuntu”选项,点击“现在安装”按钮;

在弹出的对话框中点击“继续”按钮;

设置地理位置,点击“继续”按钮;

设置用户名和密码,点击“继续”按钮;

进入系统安装界面,请耐心等待;

待安装完成,在弹出的对话框中,点击“现在重启”按钮,完成安装。

3 ROS 环境搭建

3.1 ROS 安装

基本的开发环境搭建需要安装机器人操作系统 ROS、MoveIt 以及 git 版本管理器,以下分别介绍其安装方法及流程。

3.1.1 版本选择

ROS 跟 ubuntu 有一一对应的关系,不同版本的 ubuntu 对应不同版本的 ROS,参考网站见下:http://wiki.ros.org/Distributions

  • 这里给出对应Ubuntu支持的 ROS 版本:
    • Ubuntu 16.04 / ROS Kinetic
    • Ubuntu 18.04 / ROS Melodic
    • Ubuntu 20.04 / ROS Noetic

请根据自己安装的Ubuntu版本进行对应ROS版本的安装

如果版本不同,下载将会失败.在这里我们选择的系统为 Ubuntu 18.04, 对应 ROS 版本为 ROS Melodic

NOTE: 目前我们不提供 windows 安装 ROS 的任何参考, 若有需要请参考 https://www.ros.org/install/

3.1.2 开始安装

1 添加源

Ubuntu 本身的软件源列表中没有 ROS 的软件源,所以需要先将 ROS 软件源配置到软件列表仓库中,才能下载 ROS 。打开一个控制台终端(快捷键Ctrl+Alt+T),输入如下指令:

  • 官方源:
sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
  • 若下载速度缓慢,推荐就近选择一个镜像源替换上面的命令。例如,Tsinghua University为:
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'

这里会要求输入用户密码,输入安装 Ubuntu 时设置的用户密码即可。

2 设置秘钥

配置公网秘钥,这一步是为了让系统确认我们的路径是安全的的,这样下载文件才没有问题,不然下载后会被立刻删掉:

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

执行结果显示如下:

3 安装

在加入了新的软件源后,需要更新软件源列表,打开一个控制台终端(快捷键Ctrl+Alt+T),输入如下指令:

sudo apt-get update

执行安装 ROS,打开一个控制台终端(快捷键Ctrl+Alt+T),请按照自己的Ubuntu版本选择输入以下指令:

# Ubuntu 16.04
sudo apt install ros-kinetic-desktop-full
# Ubuntu 18.04
sudo apt install ros-melodic-desktop-full
# Ubuntu 20.04
sudo apt install ros-noetic-desktop-full

这里推荐安装完整的 ROS,防止库和依赖的缺失。

安装过程耗时比较长,需要耐心等待

  • 若安装过程中,控制台终端出现如下错误信息,则需要更换/etc/apt/sources.list中的软件源列表。

  • 打开一个控制台终端(快捷键Ctrl+Alt+T),输入如下指令:
sudo gedit /etc/apt/sources.list
  • 将sources.list中的官方软件源全部替换成下面的阿里云软件源:

Ubuntu 16.04版本:

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ xenial main
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ xenial main

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ xenial-updates main
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ xenial-updates main

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ xenial universe
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ xenial universe
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ xenial-updates universe
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ xenial-updates universe

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ xenial-security main
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ xenial-security main
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ xenial-security universe
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ xenial-security universe

Ubuntu 18.04版本:

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse

Ubuntu 20.04版本:

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse
  • 配置完成后,sources.list文件内容如下所示,点击保存并退出。

  • 更新软件源列表,在控制台终端输入:
sudo apt-get update
  • 在控制台终端输入安装ROS的指令:
# Ubuntu 16.04
sudo apt install ros-kinetic-desktop-full
# Ubuntu 18.04
sudo apt install ros-melodic-desktop-full
# Ubuntu 20.04
sudo apt install ros-noetic-desktop-full

安装过程耗时比较长,需要耐心等待

4 配置 ROS 环境到系统

rosdep 让你能够轻松地安装被想要编译的源代码,或被某些 ROS 核心组件需要的系统依赖,在终端依次执行以下命令,打开一个控制台终端(快捷键Ctrl+Alt+T)。

如果您的系统没有安装rosdep,请使用命令sudo apt install python-rosdep进行安装。

如果您的安装的Ubuntu系统是20.04版本,请使用命令sudo apt install python3-rosdep进行安装,完成后执行rosdep初始化命令。

初始化 rosdep

sudo rosdep init

若出现如下图所示的错误提示:

解决方法: 修改hosts文件,控制台终端输入下面的指令:

sudo gedit /etc/hosts

在文件内容末端,加入以下两个网址的IP地址实现访问:

199.232.28.133 raw.githubusercontent.com
151.101.228.133 raw.github.com

修改完成后,在控制台终端执行:

sudo rosdep init
rosdep update

初始化完成后,为了避免每次关掉终端窗口后都需要重新生效 ROS 功能路径,我们可以把路径配置到环境变量中,这样在每次打开新的终端时便可自动生效 ROS 功能路径 在终端依次执行以下命令,打开一个控制台终端(快捷键Ctrl+Alt+T):

3.1.3 设置ros环境

1 Bash

执行以下命令:

# Ubuntu 16.04
# 将 ros 环境加入到当前控制台的环境变量
echo "source /opt/ros/kinetic/setup.bash" >> ~/.bashrc
# Ubuntu 18.04
echo "source /opt/ros/melodic/setup.bash" >> ~/.bashrc
# Ubuntu 20.04
echo "source /opt/ros/noetic/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
2 安装依赖项

在终端输入以下命令安装ROS额外依赖项,打开一个控制台终端(快捷键Ctrl+Alt+T):

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

如果你的Unbutu系统是20.04版本,请执行以下命令安装:

sudo apt install python3-rosdep python3-rosinstall python3-rosinstall-generator python3-wstool build-essential
# Ubuntu 16.04
sudo apt install ros-kinetic-joint-state-publisher-gui
# Ubuntu 18.04 
sudo apt install ros-melodic-joint-state-publisher-gui
# Ubuntu 20.04 
sudo apt install ros-noetic-joint-state-publisher-gui

3.1.4 验证安装

ROS 系统的启动需要一个 ROS Master,即节点管理器,我们可以在终端输入 roscore 指令来启动 ROS Master。

为了验证 ROS 是否安装成功,打开一个控制台终端(快捷键Ctrl+Alt+T),在终端执行以下命令:

roscore

当显示如下界面,则表示 ROS 安装成功

roscore命令启动了一个节点管理器,其作用就是用于节点管理,在一个ros系统中,有且只有一个,它是ros节点运行的前提,所以在执行启动ros节点前,第一步都需要执行roscore。

更多更详细的安装指导,可以参考官方的安装指导,网址: http://wiki.ros.org/ROS/Installation

3.2 MoveIt 安装

MoveIt 是 ros 中一系列移动操作的功能包的组成,主要包含运动规划,碰撞检测,运动学,3D 感知,操作控制等功能。

1 更新软件源列表

打开一个控制台终端(快捷键Ctrl+Alt+T),在终端窗口输入以下命令,以更新软件源列表

sudo apt-get update

2 安装 MoveIt

打开一个控制台终端(快捷键Ctrl+Alt+T),在终端窗口输入以下命令,执行 MoveIt 的安装

# Ubuntu16.04
sudo apt-get install ros-kinetic-moveit
# Ubuntu 18.04
sudo apt-get install ros-melodic-moveit
# Ubuntu20.04
sudo apt-get install ros-noetic-moveit

3.3 Git 安装

1 添加软件源

将 git 安装的软件源添加到 ubuntu 的软件源列表中,打开一个控制台终端(快捷键Ctrl+Alt+T),在终端窗口输入以下命令:

sudo add-apt-repository ppa:git-core/ppa

2 更新软件源列表

打开一个控制台终端(快捷键Ctrl+Alt+T),在终端窗口输入以下命令,以更新软件源列表

sudo apt-get update

3 安装 git

打开一个控制台终端(快捷键Ctrl+Alt+T),在终端窗口输入以下命令,执行 git 的安装

sudo apt-get install git

4 验证安装

读取 git 版本,打开一个控制台终端(快捷键Ctrl+Alt+T),在终端窗口输入以下命令:

git --version

在终端中可以显示 git 版本号,如下,即为安装成功

5 使用

在后续下载 ros 包需要用到git,git 的使用可以参考下面链接:

4.4 mycobot_ros 安装

mycobot_ros 是 ElephantRobotics 推出的,适配旗下桌面型六轴机械臂 mycobot系列 的ROS 包。

项目地址:http://github.com/elephantrobotics/mycobot_ros

1 前提

在安装包之前,请保证拥有 ros 工作空间。

这里我们给出创建工作空间的样例命令,默认为catkin_ws, 打开一个控制台终端(快捷键Ctrl+Alt+T),在命令行输入以下命令:

mkdir -p ~/catkin_ws/src  # 创建文件夹
cd ~/catkin_ws/src        # 进入文件夹
catkin_init_workspace     # 把当前目录初始化为一个ROS工作空间
cd ~/catkin_ws                     # 返回工作空间
catkin_make               # 构建工作区中的代码。

添加工作空间的环境

官方默认的 ROS1 工作区是 catkin_ws

# Ubuntu 16.04
echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
# Ubuntu 18.04
echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
# Ubuntu 20.04
echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

2 安装

NOTE:

  • 本包依赖于ROS和MoveIT,使用前确保以成功安装ROS和MoveIT。
  • 本包与真实机械臂的交互依赖于PythonApi - pymycobot
  • Api项目地为:https://github.com/elephantrobotics/pymycobot
  • 快速安装:pip install pymycobot --upgrade

    执行pip install pymycobot --upgrade命令时,若出现如下图错误提示:

    根据提示输入以下命令安装pip

    sudo apt install python-pip
    
  • 如果你的Ubuntu系统是20.04版本,请执行命令sudo apt install python3-pip安装pip pip安装完成后,终端再次执行

    pip install pymycobot --upgrade
    
  • 安装方式依赖于Git,请确保虚拟机系统中已安装Git。

官方默认的 ROS1 工作区是 catkin_ws

cd ~/catkin_ws/src  # 进入工作区的src文件夹中
# 克隆github上的代码
git clone https://github.com/elephantrobotics/mycobot_ros.git
cd ~/catkin_ws       # 返回工作区
catkin_make # 构建工作区中的代码
cd ..
source devel/setup.bash # 添加环境变量

导入Linux系统镜像

注意: 为了降低环境搭建难度,我们将给出 Linux系统镜像(Ubuntu 20.04)、Virtual Box安装包以及其扩展包。 接下来将教导大家如安装Virtual Box以及导入Linux系统镜像(默认密码为123)。 已内置环境: ROS1 + Moveit + Git + pymycobot + mycobot_ros

1 安装虚拟机

前往官方网站下载虚拟机Virtual Box 或者前往官方网站下载虚拟机 VM ware

VirtualBox 安装包:Windows hosts

VirtualBox 拓展包:VirtualBox 7.0.10 Oracle VM VirtualBox Extension Pack

当然,如果您已经拥有您的虚拟机,您可以跳过该步骤。

我们选择下载Virtual box,因为它是免费的。

2 下载Linux系统镜像

点击下载:Linux ubuntu20.04

3 导入Linux系统镜像

在Virtual Box界面中点击 管理 -> 导入虚拟电脑 -> 选择虚拟镜像 -> 选择安装路径并进行导入,如下安装即可。

等待镜像导入即可,如下图即为安装成功。

然后启动系统即可,默认密码为 123

3 更新 mycobot_ros 包

为了保证用户能及时使用最新的官方包,可以通过文件管理器进入~/catkin_ws/src文件夹,打开一个控制台终端(快捷键Ctrl+Alt+T),在命令行输入命令进行更新:

# 克隆github上的代码
cd ~/catkin_ws/src
git clone https://github.com/elephantrobotics/mycobot_ros.git # 在决定是否执行此命令之前,请查看下面的注意部分
cd ~/catkin_ws     # 回到工作区
catkin_make # 在工作区中构建代码
source devel/setup.bash # 添加环境变量

注意: 如果在~/catkin_ws/src目录下已经存在mycobot_ros文件夹,则需要先删除原来的mycobot_ros,然后再执行上述命令。

至此ROS1环境搭建完成,您可以学习 ROS的基础知识 或者 ROS使用案例


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