📚 课程目录第1章基于ROS 2的Jetson平台基础环境搭建与验证

1. 基于ROS 2的Jetson平台基础环境搭建与验证

任务目标

在Jetson设备（本文以JetPack 5.x / Ubuntu 20.04为例）上完成ROS 2 Foxy的安装与基础依赖配置，并通过一个自定义的发布-订阅节点对验证环境可用性。验证标准：两个终端分别运行发布节点与订阅节点后，订阅终端能持续打印发布节点发送的递增计数消息。

环境与依赖

硬件：Jetson Xavier NX / AGX Xavier / Orin（本文适用于JetPack 5.0及以上）
系统：Ubuntu 20.04（JetPack自带）
ROS 2发行版：Foxy Fitzroy（arm64）
Python：3.8（系统默认）

安装ROS 2 Foxy

在Jetson终端依次执行以下命令（全程需要网络连接）：

# 1. 设置编码与软件源
sudo apt update && sudo apt install -y locales
sudo locale-gen en_US en_US.UTF-8
sudo update-locale LC_ALL=en_US.UTF-8 LANG=en_US.UTF-8
export LANG=en_US.UTF-8

# 2. 添加ROS 2 apt源
sudo apt install -y curl gnupg2 lsb-release
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 $(lsb_release -cs) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null

# 3. 安装ROS 2 Foxy桌面版（含rqt等工具）
sudo apt update
sudo apt install -y ros-foxy-desktop python3-argcomplete

# 4. 配置环境变量
echo "source /opt/ros/foxy/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

安装完成后，可用 ros2 --help 验证命令行工具是否可用。

创建工作区与功能包

# 创建ROS 2工作区
mkdir -p ~/ros2_ws/src
cd ~/ros2_ws/src

# 创建Python功能包（使用ros2 pkg命令）
ros2 pkg create --build-type ament_python py_pubsub
cd py_pubsub

发布-订阅节点实现

在 py_pubsub/py_pubsub/ 目录下创建两个Python文件。先创建发布节点 publisher.py：

import rclpy
from rclpy.node import Node
from std_msgs.msg import Int32

class MinimalPublisher(Node):
    def __init__(self):
        super().__init__('minimal_publisher')
        self.publisher_ = self.create_publisher(Int32, 'counter', 10)
        self.timer = self.create_timer(0.5, self.timer_callback)
        self.count = 0

    def timer_callback(self):
        msg = Int32()
        msg.data = self.count
        self.publisher_.publish(msg)
        self.get_logger().info('发布: %d' % msg.data)
        self.count += 1

def main(args=None):
    rclpy.init(args=args)
    node = MinimalPublisher()
    rclpy.spin(node)
    node.destroy_node()
    rclpy.shutdown()

if __name__ == '__main__':
    main()

再创建订阅节点 subscriber.py：

import rclpy
from rclpy.node import Node
from std_msgs.msg import Int32

class MinimalSubscriber(Node):
    def __init__(self):
        super().__init__('minimal_subscriber')
        self.subscription = self.create_subscription(
            Int32, 'counter', self.listener_callback, 10)

    def listener_callback(self, msg):
        self.get_logger().info('收到: %d' % msg.data)

def main(args=None):
    rclpy.init(args=args)
    node = MinimalSubscriber()
    rclpy.spin(node)
    node.destroy_node()
    rclpy.shutdown()

if __name__ == '__main__':
    main()

配置功能包入口

编辑 setup.py，在 entry_points 部分添加控制台脚本入口：

entry_points={
    'console_scripts': [
        'publisher = py_pubsub.publisher:main',
        'subscriber = py_pubsub.subscriber:main',
    ],
},

编译与运行验证

# 编译工作区
cd ~/ros2_ws
colcon build --packages-select py_pubsub
source install/setup.bash

# 终端1：运行发布节点
ros2 run py_pubsub publisher

# 终端2：运行订阅节点（需先source环境）
source ~/ros2_ws/install/setup.bash
ros2 run py_pubsub subscriber

验证通过条件：订阅终端每0.5秒打印一条 收到: N 消息，且N从0开始递增；发布终端同步打印 发布: N。若两个终端均无报错且计数持续递增，则说明ROS 2环境搭建成功，发布-订阅通信正常。

常见问题排查

colcon未找到：执行 sudo apt install -y python3-colcon-common-extensions
import rclpy失败：确认已执行 source /opt/ros/foxy/setup.bash，且当前终端已加载环境
节点无法发现彼此：确认两端均source了 install/setup.bash，且处于同一ROS_DOMAIN_ID（默认0即可）