1. ROS环境搭建与工作空间配置

任务目标

在Ubuntu 20.04上安装ROS Noetic，创建catkin工作空间，并通过运行roscore和示例节点验证ROS核心功能正常。

环境依赖

• Ubuntu 20.04（64位）
• 已配置好软件源，可正常访问网络

安装ROS Noetic

依次执行以下命令完成ROS Noetic安装：

# 1. 添加ROS软件源
sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

# 2. 添加密钥
sudo apt install curl -y
curl -s https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.asc | sudo apt-key add -

# 3. 更新软件源
sudo apt update

# 4. 安装完整桌面版（包含rviz、gazebo等常用工具）
sudo apt install ros-noetic-desktop-full -y

# 5. 初始化rosdep
sudo rosdep init
rosdep update

# 6. 配置环境变量
echo "source /opt/ros/noetic/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

# 7. 安装构建依赖
sudo apt install python3-rosdep python3-rosinstall python3-rosinstall-generator python3-wstool build-essential -y

创建catkin工作空间

# 创建工作空间目录结构
mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src

# 初始化工作空间（此时src目录下会生成CMakeLists.txt链接文件）
catkin_init_workspace

# 编译工作空间
cd ~/catkin_ws
catkin_make

# 将工作空间环境变量加入bashrc
echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

验证ROS核心功能

通过以下三个步骤验证ROS环境是否正常工作：

# 1. 启动ROS Master（需保持终端运行）
roscore

# 2. 另开终端，运行ROS内置的turtlesim小乌龟节点
rosrun turtlesim turtlesim_node

# 3. 再开一个终端，发布运动指令控制小乌龟移动
rosrun turtlesim turtle_teleop_key

验证方法与判定标准

1. roscore启动成功：终端显示started core service [/rosout]，无报错退出。
2. turtlesim节点运行：弹出蓝色窗口并显示一只小乌龟图形。
3. 键盘控制生效：在运行turtle_teleop_key的终端中按方向键，小乌龟在窗口中移动。
4. 节点列表检查（可选）：在第三个终端执行rosnode list，应看到/rosout、/turtlesim、/teleop_turtle三个节点。

以上条件全部满足，说明ROS Noetic安装正确、catkin工作空间配置成功、ROS核心通信功能正常。

常见问题

• sudo rosdep init报错：若提示已存在，可跳过该命令直接执行rosdep update。
• catkin_make找不到命令：确认已安装ros-noetic-catkin（desktop-full已包含），并执行过source /opt/ros/noetic/setup.bash。
• roscore启动失败：检查8080端口是否被占用，或执行killall -9 roscore rosmaster后重试。