1. ROS2环境搭建与工作空间创建

任务目标

在Ubuntu 22.04上安装ROS2 Humble，创建并构建一个ROS2工作空间，最终通过核心命令验证安装与配置正确。

环境准备

• 操作系统：Ubuntu 22.04 LTS（64位）
• 已配置网络连接，可访问Ubuntu软件源
• 系统已安装curl和software-properties-common（如未安装，先执行sudo apt update && sudo apt install -y curl software-properties-common）

安装ROS2 Humble

依次执行以下命令完成ROS2 Humble的安装：

# 1. 设置软件源
sudo add-apt-repository universe
sudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(. /etc/os-release && echo $UBUNTU_CODENAME) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null

# 2. 安装ROS2 Humble桌面版（包含常用工具和可视化工具）
sudo apt update
sudo apt install -y ros-humble-desktop

# 3. 安装编译工具和依赖
sudo apt install -y python3-argcomplete python3-colcon-common-extensions python3-vcstool git

配置环境变量

将ROS2环境变量写入~/.bashrc，使每次打开终端自动加载：

echo "source /opt/ros/humble/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

创建工作空间并构建

# 创建ROS2工作空间目录结构
mkdir -p ~/ros2_ws/src
cd ~/ros2_ws

# 构建工作空间（当前src为空，仅生成build/install/log目录结构）
colcon build

验证安装

执行以下命令验证ROS2核心功能是否正常：

# 验证环境变量
echo $ROS_DISTRO
# 预期输出：humble

# 验证核心命令可用
ros2 --help
# 预期输出：显示ros2命令的帮助信息

# 验证话题通信（启动一个发布节点，再启动一个订阅节点）
ros2 run demo_nodes_cpp talker &
sleep 2
ros2 run demo_nodes_cpp listener
# 预期输出：listener终端持续显示 "I heard: [Hello World: N]"

当listener节点持续收到talker发布的消息时，说明ROS2通信正常。按Ctrl+C终止节点。

验证工作空间构建

cd ~/ros2_ws
ls install/
# 预期输出：包含 setup.bash、setup.sh 等文件，说明构建成功

# 将工作空间环境变量加入bashrc（可选，便于后续开发）
echo "source ~/ros2_ws/install/setup.bash" >> ~/.bashrc

常见问题

• 安装时提示无法定位软件包：执行sudo apt update后重试，确认软件源配置正确。
• ros2命令找不到：确认已执行source /opt/ros/humble/setup.bash，且echo $ROS_DISTRO输出为humble。
• colcon构建失败：检查是否已安装python3-colcon-common-extensions，并确认在~/ros2_ws目录下执行。