1、Gazebo与ROS2环境搭建：安装Gazebo与ROS2 Humble、验证安装、创建工作空间与功能包

1.1 为什么先搭环境？

做机器人仿真，说白了就是先得把「锅」架好，才能炒菜。

Gazebo是那个「锅」——物理仿真引擎。ROS2是「锅铲」——通信调度系统。两者缺一不可。

我个人习惯，每次新项目第一件事就是重装一遍环境。为什么？因为版本依赖太容易出问题了。你想想看，一个包装错了版本，后面排查起来能让你怀疑人生。

1.2 安装ROS2 Humble

ROS2 Humble是目前最稳定的版本之一。我建议你用Ubuntu 22.04，这是官方推荐的搭配。

直接上命令：

# 设置编码
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

# 添加GPG密钥
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

# 添加仓库
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(lsb_release -cs) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null

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

1.3 安装Gazebo

Gazebo现在和ROS2的集成越来越好了。Humble版本默认搭配的是Gazebo Fortress（也就是Gazebo 11的升级版）。

# 安装Gazebo Fortress
sudo apt install ros-humble-ros-gz

# 验证安装
gz sim --version

嗯，这里要注意：如果你之前装过旧版Gazebo，可能会有冲突。我遇到过好几次，旧版和新版抢端口，导致仿真器打不开。解决办法很简单——把旧版彻底卸载干净。

1.4 验证安装是否成功

装完了别急着高兴，先跑个测试。这是我最喜欢的一步，因为能看到小机器人动起来，成就感满满。

# 打开终端1，启动ROS2节点
source /opt/ros/humble/setup.bash
ros2 run demo_nodes_cpp talker

# 打开终端2，启动监听节点
source /opt/ros/humble/setup.bash
ros2 run demo_nodes_py listener

如果你看到终端2里不断打印出「I heard: Hello World」之类的信息，恭喜你，ROS2通信正常。

再测试Gazebo：

# 启动一个空世界
gz sim empty.sdf

应该会弹出一个3D窗口，里面有个灰色的地面网格。这就对了。

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

1.5 创建工作空间与功能包

工作空间，说白了就是你的项目文件夹。ROS2里叫「colcon工作空间」。

# 创建工作空间目录
mkdir -p ~/robot_ws/src
cd ~/robot_ws

# 编译空工作空间（验证环境）
colcon build

第一次编译可能会有点慢，因为要生成一些中间文件。别急，喝杯咖啡。

编译成功后，你会看到build、install、log三个文件夹。嗯，这里有个坑——很多人忘了source install/setup.bash，导致后面找不到自己写的节点。

# 创建功能包（C++版本）
cd ~/robot_ws/src
ros2 pkg create my_robot_bringup --build-type ament_cmake

# 或者Python版本
ros2 pkg create my_robot_bringup --build-type ament_python

我个人习惯用C++写底层驱动，Python写测试脚本。为什么？C++跑得快，Python改得快。你想想看，调试的时候改个参数还要重新编译，多痛苦。

1.6 知识体系总览

下面这张图，是我自己总结的本章核心逻辑。你看一遍，心里就有谱了：

1.7 常见问题与避坑

好了，环境搭好了，工作空间也建好了。接下来你就可以开始写自己的机器人模型和控制器了。记住，基础打牢，后面才跑得快。