Ubuntu18ROS多方面詳解

一、安裝Ubuntu18與ROS

Ubuntu18是最新的長期支持版本，它有着更好的兼容性和穩定性。ROS（Robot Operating System）是一個操作系統，主要用於編寫機械人軟件。在安裝Ubuntu18與ROS之前，你需要確保你的電腦硬件配置符合Ubuntu18的要求，並且需要一定的Linux基礎知識。

1、Ubuntu18安裝

// 下載官方安裝鏡像
wget https://mirror.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-releases/18.04/ubuntu-18.04.5-desktop-amd64.iso
// 製作U盤啟動盤
sudo dd if=ubuntu-18.04.5-desktop-amd64.iso of=/dev/sdX bs=4096
// 重啟電腦，並通過U盤啟動進入安裝界面。安裝過程不在此詳細闡述。

2、ROS安裝

// 添加ROS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ROS公鑰
sudo apt-key adv --keyserver 'hkp://keyserver.ubuntu.com:80' --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654
// 更新軟件包索引
sudo apt-get update
// 安裝ROS
sudo apt-get install ros-melodic-desktop-full
// 設置ROS環境
echo "source /opt/ros/melodic/setup.bash" >> ~/.bashrc
// 刷新環境變量
source ~/.bashrc

// 驗證ROS安裝
roscore

二、使用ROS進行開發

ROS的核心是它的消息通信機制，即發佈-訂閱模型。ROS提供了一套完整的工具包，包括消息通信、編譯、可視化、仿真等，可以滿足多種機械人開發的需求。在本節中，我們將詳細介紹ROS的使用方法。

1、創建ROS工作空間

// 創建工作空間
mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/
catkin_make
// 配置環境變量
echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
// 刷新環境變量
source ~/.bashrc

// 驗證工作空間
cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg beginner_tutorials std_msgs rospy roscpp

2、ROS消息通信及編譯

// 創建發佈器
roscpp
class Talker
{
public:
    Talker()
    {
        chatter_pub_ = n_.advertise("chatter", 1000);
        loop_rate_ = new ros::Rate(10);
    }
    void talk()
    {
        int count = 0;
        while (ros::ok())
        {
            std_msgs::String msg;
            std::stringstream ss;
            ss << "hello world " <sleep();
            ++count;
        }
    }
private:
    ros::NodeHandle n_;
    ros::Publisher chatter_pub_;
    ros::Rate *loop_rate_;
};

// 創建訂閱器
rospy
def callback(data):
    rospy.loginfo(rospy.get_caller_id() + "I heard %s", data.data)

def listener():
    rospy.init_node('listener', anonymous=True)
    rospy.Subscriber("chatter", String, callback)
    rospy.spin()

// 編譯ROS包
catkin_make

// 啟動發佈器和訂閱器
roslaunch beginner_tutorials talker_listener.launch

三、ROS可視化和仿真

ROS中提供了多種可視化和仿真工具，可以快速驗證算法和模型的正確性。

1、RViz可視化

// 安裝
sudo apt-get install ros-melodic-rviz

// 啟動
rosrun rviz rviz

2、Gazebo仿真

// 安裝
sudo apt-get install ros-melodic-gazebo-ros-pkgs ros-melodic-gazebo-ros-control

// 啟動
roslaunch gazebo_ros empty_world.launch

3、MoveIt運動規劃

// 安裝
sudo apt-get install ros-melodic-moveit

// 啟動
roslaunch panda_moveit_config demo.launch

四、ROS常用命令

在ROS開發中，有一些常用命令可以幫助我們進行開發和調試。

1、ROS命令

// 查看ROS節點
rosnode list
// 查看ROS話題
rostopic list
// 查看ROS服務
rosservice list
// 查看ROS消息類型
rosmsg show std_msgs/String

2、Linux命令

// 查看文件內容
cat filename
// 查看文件夾內容
ls dir
// 進入文件夾
cd dir
// 刪除文件
rm filename
// 刪除文件夾及其內容
rm -r dir

五、總結

本文主要詳細介紹了如何安裝Ubuntu18和ROS，並且通過具體的代碼示例展示了如何在ROS中進行開發、通信、可視化和仿真。希望這篇文章對於初學者能夠有所幫助，讓他們快速上手ROS開發。