2. 环境搭建：Ubuntu + ROS Noetic安装、MoveIt安装、激光雷达驱动安装

做机器人开发，环境搭建是第一道坎。我见过太多同学卡在这一步，装到一半系统崩了，或者版本对不上，折腾一整天还没开始写代码。说实话，这很正常。ROS的版本依赖确实有点绕，尤其是Noetic和Ubuntu 20.04的绑定关系，搞错了就得重装系统。

这一章，我会带你一步步把环境搭好。包括Ubuntu系统、ROS Noetic、MoveIt，还有激光雷达驱动。每一步我都会标注我踩过的坑，你跟着走就行。

2.1 系统准备：Ubuntu 20.04 安装要点

如果你已经有Ubuntu 20.04系统，可以跳过这一节。但如果你是从Windows或macOS过来，我建议你直接用双系统，别用虚拟机。为什么？激光雷达的数据流很大，虚拟机的USB转发经常丢包，我在项目里吃过这个亏。

安装时注意几点：

• 磁盘分区：建议给根目录（/）至少50GB，home目录留100GB以上。ROS的包和编译缓存很占空间。
• 软件源：安装时选“最小安装”，装完再换国内源（阿里云或清华源），速度能快10倍。
• 显卡驱动：如果你有NVIDIA显卡，装完系统后去“软件与更新”里选专有驱动，别用开源的nouveau。

2.2 ROS Noetic 完整安装

ROS Noetic是ROS1的最后一个长期支持版本，2025年5月才EOL，现在用完全没问题。安装过程我拆成三步：

2.2.1 添加软件源和密钥

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

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

# 更新源
sudo apt update

这里有个坑：如果你在国内，官方源可能很慢。我建议换成中科大的镜像：

sudo sh -c 'echo "deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

2.2.2 安装完整桌面版

sudo apt install ros-noetic-desktop-full

这个包包含了ROS核心、rqt、RViz、仿真工具等。大概2-3GB，下载时间取决于你的网速。我建议用有线网络，Wi-Fi容易断。

2.2.3 初始化rosdep并配置环境

# 初始化rosdep
sudo rosdep init
rosdep update

# 配置环境变量（添加到~/.bashrc）
echo "source /opt/ros/noetic/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

# 验证安装
roscore

如果 roscore 启动后看到一堆日志，没有报错，说明ROS装好了。按 Ctrl+C 退出。

2.3 MoveIt 安装

MoveIt是ROS里做运动规划的核心工具。安装很简单，但版本要注意：

# 安装MoveIt核心包
sudo apt install ros-noetic-moveit

# 安装MoveIt可视化插件（可选，但推荐）
sudo apt install ros-noetic-moveit-visual-tools

装完后，你可以用这个命令测试一下：

roslaunch moveit_setup_assistant setup_assistant.launch

如果能弹出图形界面，说明MoveIt装好了。这个工具后面我们会用来配置机械臂。

2.4 激光雷达驱动安装

激光雷达的驱动因型号而异。这里我以最常见的思岚（Slamtec）RPLIDAR A1/A2为例，其他型号（如镭神、Velodyne）原理类似，只是驱动包不同。

2.4.1 安装RPLIDAR驱动

# 创建工作空间
mkdir -p ~/lidar_ws/src
cd ~/lidar_ws/src

# 克隆驱动包
git clone https://github.com/Slamtec/rplidar_ros.git

# 编译
cd ~/lidar_ws
catkin_make

# 配置环境
echo "source ~/lidar_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

2.4.2 测试雷达

把雷达通过USB接到电脑，先查看设备端口：

ls -l /dev/ttyUSB*

一般会显示 /dev/ttyUSB0。然后给权限：

sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0

启动雷达驱动：

roslaunch rplidar_ros rplidar.launch

如果一切正常，你会看到雷达开始旋转，终端输出扫描数据。再开一个终端，用RViz查看：

rviz

在RViz里添加 LaserScan 话题，选择 /scan，就能看到雷达点云了。

2.5 环境验证与常见问题

装完所有东西后，我建议做一个快速验证：

组件	验证命令	预期结果
ROS Noetic	roscore	启动成功，无报错
MoveIt	roslaunch moveit_setup_assistant setup_assistant.launch	弹出图形界面
激光雷达	roslaunch rplidar_ros rplidar.launch	雷达旋转，/scan话题有数据

如果某个组件验证失败，别慌。常见问题及解决办法：

• roscore启动报“Unable to contact my own server”：检查 ~/.bashrc 里有没有设置 ROS_MASTER_URI，如果有，先注释掉。
• catkin_make编译报错：多半是依赖缺失。执行 rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y 自动安装依赖。
• 雷达不转或没数据：检查USB权限，或者换个USB口。我遇到过USB 3.0口不兼容的情况，换到2.0口就好了。