第2章：ROS环境搭建——Ubuntu系统安装与配置、ROS发行版选择与安装、ROS工作空间创建、ROS基础命令练习

各位同学，欢迎来到第二章。上一章我们聊了MoveIt和导航的整体框架，从这章开始，咱们要真正动手了。

ROS环境搭建，说白了就是给你的机器人灵魂找个合适的家。我见过太多同学，代码写得漂亮，结果卡在环境配置上，一卡就是两三天。嗯，咱们今天就把这个坑填平。

2.1 Ubuntu系统安装与配置

ROS对Linux的依赖很深，我个人习惯用Ubuntu。为什么？因为社区支持最好，遇到问题随便一搜就有答案。

2.1.1 版本选择

记住一个原则：ROS版本和Ubuntu版本是绑定的。你没法在Ubuntu 20.04上装ROS 2 Humble，就像你不能把柴油加进汽油车里。

2.1.2 安装要点

安装Ubuntu时，有几点我特别想提醒你：

• 磁盘分区：至少给根目录留50GB。我曾经只给了20GB，装了几个功能包就满了，那叫一个尴尬。
• 软件源：安装完成后第一件事，换国内源。阿里云、清华、中科大，选一个就行。
• 显卡驱动：如果你用NVIDIA显卡，记得装驱动。不然RViz跑起来卡成PPT。

2.2 ROS发行版选择与安装

选好Ubuntu，接下来就是装ROS了。这里我以ROS Noetic为例，因为它是ROS 1的最后一个长期支持版，稳定得让人感动。

2.2.1 安装步骤

打开终端，一行一行来：

# 1. 设置软件源
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-key adv --keyserver 'hkp://keyserver.ubuntu.com:80' --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654

# 3. 更新
sudo apt update

# 4. 安装完整版（推荐）
sudo apt install ros-noetic-desktop-full

# 5. 初始化rosdep
sudo rosdep init
rosdep update

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

# 7. 安装构建工具
sudo apt install python3-rosinstall python3-rosinstall-generator python3-wstool build-essential

2.2.2 验证安装

装完别急着高兴，先跑个命令验证一下：

roscore

如果看到类似这样的输出，说明ROS核心跑起来了：

... logging to /home/yourname/.ros/log/...
started core service [/rosout]

2.3 ROS工作空间创建

工作空间，就是你写代码的文件夹。ROS里叫catkin workspace。我习惯把它放在~/catkin_ws/下。

2.3.1 创建流程

# 创建文件夹
mkdir -p ~/catkin_ws/src

# 进入src目录
cd ~/catkin_ws/src

# 初始化工作空间
catkin_init_workspace

# 回到根目录
cd ~/catkin_ws

# 编译
catkin_make

# 设置环境变量
echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

编译成功后，你会看到build和devel两个文件夹自动生成。devel里藏着你的可执行文件和库文件。

2.4 ROS基础命令练习

命令是ROS的肌肉记忆。我建议你每天敲一遍，一周后闭着眼睛都能打出来。

2.4.1 核心命令速查

2.4.2 实战练习

来，跟我做一组练习：

# 终端1：启动核心
roscore

# 终端2：运行小乌龟
rosrun turtlesim turtlesim_node

# 终端3：控制小乌龟
rosrun turtlesim turtle_teleop_key

# 终端4：查看话题
rostopic list
rostopic echo /turtle1/cmd_vel

看到小乌龟在屏幕上动了吗？这就是ROS最基本的发布-订阅模型。你按键盘，turtle_teleop_key节点发布速度指令，turtlesim_node订阅并执行。

2.5 本章知识体系

下面这张图，是我自己总结的ROS环境搭建全流程。你照着走，不会迷路。

好了，环境搭好了，命令也练了。下一章我们开始真正接触MoveIt，到时候你会感谢今天认真搭环境的自己。