第2章：环境搭建与安装

说实话，很多初学者在Nav2上栽跟头，十有八九是环境没搭好。我自己带团队时也发现，环境问题占到了调试时间的40%以上。所以这一章，咱们把安装这件事彻底讲透。

2.1 ROS2 Humble 安装

ROS2 Humble是目前最稳定的长期支持版本。我个人习惯用Ubuntu 22.04搭配它，兼容性最好。

核心要点：ROS2 Humble 只支持 Ubuntu 22.04 (Jammy)。别想着在20.04上硬装，会出各种奇奇怪怪的依赖问题。

安装步骤其实很简单，我直接给命令：

# 设置locale
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

# 添加ROS2源
sudo apt install software-properties-common
sudo add-apt-repository universe
sudo apt update && sudo apt install curl -y
sudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg

# 安装ROS2 Humble桌面版
sudo apt update
sudo apt install ros-humble-desktop

# 安装开发工具
sudo apt install ros-dev-tools

我的经验：安装完成后，记得把source命令加到.bashrc里。我见过太多人每次开终端都要手动source，太累了。

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

验证安装是否成功：

ros2 run demo_nodes_cpp talker

如果能看到节点在发布消息，那就说明装好了。

2.2 Nav2 源码编译安装

为什么我推荐源码编译？因为二进制安装虽然快，但你想改代码、加断点调试时，就傻眼了。我在项目中遇到过好几次，二进制包里的某个行为跟预期不符，但看不到源码，只能干瞪眼。

先创建工作空间：

mkdir -p ~/nav2_ws/src
cd ~/nav2_ws/src
git clone https://github.com/ros-planning/navigation2.git --branch humble

安装依赖：

cd ~/nav2_ws
rosdep install -y --from-paths src --ignore-src --rosdistro humble

注意：rosdep如果报错说找不到某些包，别慌。很可能是你的系统缺少某些库。我曾经在Ubuntu 22.04上遇到过libserial-dev没装的情况，手动补上就行。

编译：

colcon build --symlink-install

这里有个小技巧：第一次编译时加个--cmake-args -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release，编译速度会快很多。调试时再切回Debug模式。

2.3 二进制安装（备选方案）

如果你只是想快速体验Nav2，不想折腾编译，二进制安装也行：

sudo apt install ros-humble-nav2-*

但说实话，我建议你还是走源码编译。为什么呢？因为Nav2的很多参数调优、插件开发，都需要你理解源码结构。二进制安装就像开自动挡，省事但学不到真本事。

2.4 依赖库检查清单

安装过程中最容易出问题的就是依赖库。我整理了一个检查清单，你对照着看：

依赖库	用途	常见问题
Eigen3	矩阵运算	版本太低会导致编译报错
Boost	C++标准库扩展	多版本冲突，建议用系统默认
OpenCV	图像处理	4.2以上版本才支持
PCL	点云处理	1.12以上版本
TF2	坐标变换	ROS2自带，无需额外安装

检查命令：

# 检查Eigen版本
pkg-config --modversion eigen3

# 检查Boost版本
dpkg -l | grep libboost

# 检查OpenCV版本
pkg-config --modversion opencv4

2.5 常见问题与避坑指南

我总结了几个高频问题，你遇到了直接对照着解决：

编译时提示找不到nav2_msgs
原因：消息包没编译。解决方案：先单独编译消息包：colcon build --packages-select nav2_msgs
rosdep update 超时
我曾经被这个问题折磨了一下午。后来发现是网络问题，换成国内镜像源就好了：
```
export ROSDISTRO_INDEX_URL=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/rosdistro/index-v4.yaml
```
colcon build 报错说找不到Python包
大概率是Python环境没配好。检查一下：pip3 install -r requirements.txt
运行Nav2时提示pluginlib加载失败
嗯，这里要注意。通常是插件路径没设置对。检查AMENT_PREFIX_PATH环境变量是否包含了你的工作空间。

我的调试习惯：每次编译完，我都会先跑一下Nav2自带的测试用例：colcon test --packages-select nav2_bringup。如果测试全过，那基本就稳了。

2.6 环境验证与测试

装完别急着跑，先做个快速验证：

# 启动Nav2示例
ros2 launch nav2_bringup tb3_simulation_launch.py

# 打开另一个终端，查看话题
ros2 topic list

如果你能看到/map、/odom、/cmd_vel这些话题，说明环境已经跑通了。

最后，我建议你把整个安装过程录个脚本。下次重装系统时，一键执行，省时省力。我自己就维护了一个setup_nav2.sh脚本，每次换电脑直接跑一遍，十分钟搞定。

总结一下：环境搭建是Nav2学习的第一道坎。跨过去，后面就顺了。别怕出错，每个错误都是学习的机会。我当年第一次装Nav2，整整折腾了两天。现在回想起来，那些踩过的坑反而让我对系统理解得更深。

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第2章：环境搭建与安装

2.1 ROS2 Humble 安装

2.2 Nav2 源码编译安装

2.3 二进制安装（备选方案）

2.4 依赖库检查清单

2.5 常见问题与避坑指南

2.6 环境验证与测试