Ubuntu20.04安装ROS Noetic (一篇博客走遍天)

前言

Ubuntu安装ROS教程众多，但是ROS版本和Ubuntu版本一直更新，ROS有对应的Ubuntu版本下载，版本不一样就会出现不一样的配置问题，甚至导致安装失败或者安装残缺，本文发布于 2022.10.12 保证实时性

一、版本选择

不同的Ubuntu安装的Ros版本不同。Ubuntu20.04对应的ros版本为ROS Noetic ROS安装官网

二、下载步骤

接下来的步骤参考ROS官网的安装步骤详解：Noetic官网

1. 设置ROS的下载源

因为ROS的官方源是外网下载，速度比较慢，这里推荐选择镜像mirrors下载

1.1 设置中科大源

sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ros/ubuntu/ `lsb_release -cs` main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

1.2 设置自己主机的公钥

# 下载一个用来请求 Web 服务器的命令行工具
sudo apt install curl # if you haven't already installed curl

# 从远程服务器下载公钥并添加
curl -s https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.asc | sudo apt-key add -

这里我遇到了一个问题，就是从远程服务器下载公钥时报错

这是因为http://raw.githubusercontent.com是墙外地址，无法访问

解决方法:

弄个梯子，或者从另一个网址获取密钥，如下

wget http://packages.ros.org/ros.key
sudo apt-key add ros.key

1.3 更新最新可用软件包列表

sudo apt update

2. 安装ROS

安装ROS有许多不同版本可以选择，官网也对其有详细的介绍

2.1 ROS 桌面完全版本

这个版本是包括ROS所有功能包，包括rqt，rviz，机器人通用库，2D / 3D模拟器，导航和2D / 3D感知等等的全套基础组件(新手强烈建议安装这个就好)

sudo apt install ros-noetic-desktop-full

2.2 ROS 桌面版本

这个版本是包括ROS的基础功能包，还有一个额外的常用工具，例如 rqt （ROS上位机）、rviz（一种ROS强大的仿真软件）

sudo apt install ros-noetic-desktop

2.3 ROS基础版本

这个版本是ROS最基础的功能包，有ROS的通信包，没有 GUI 可视化的工具

sudo apt install ros-noetic-ros-base

2.4 ROS额外功能包 DLC

同时ROS还支持安装特定的功能包，通过下面的ROS索引链接来找到想要下载的功能包ROS Index 软件包索引

sudo apt install ros-noetic-PACKAGE
sudo apt install ros-noetic-slam-gmapping
apt search ros-noetic

3. 设置环境变量

我们现在已经成功安装好ROS了，但是现在终端bash还无法识别ROS相关的命令

Linux是一个多用户的操作系统。多用户意味着每个用户登录系统后，都有自己专用的运行环境。而这个环境是由一组变量所定义,这组变量被称为环境变量。用户可以对自己的环境变量进行修改以达到对环境的要求

所以我们需要为ROS添加环境变量，与python是类似的，让我们的终端可以识别roscore等命令

注意！！！查看自己的终端类型，不同的终端有不同的配置文件，一般是bash

echo $0

3.1 bash

临时添加环境变量

source /opt/ros/noetic/setup.bash

上面的命令是临时只对当前终端的环境配置生效，如果我们新开一个终端就会失效，所以我们可以将激活环境变量的命令写入终端的配置文件里面，每次新启动终端就可以自动加载环境变量

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

3.2 zsh

临时添加环境变量

source /opt/ros/noetic/setup.zsh

永久添加环境变量

echo "source /opt/ros/noetic/setup.zsh" >> ~/.zshrc
source ~/.zshrc

3.3 随心所欲切换环境

这里介绍一个非常好用的命令行命令 alias 他的功能是可以设置命令行命令的别名，以简写命令，提高操作效率（PS：也可以避免出现 sudo rm -rf /* 直接重开的情况）

具体用法：

参考~/.zshrc 文件给出的例子

4. 下载安装包的依赖

sudo apt install python3-rosdep python3-rosinstall python3-rosinstall-generator python3-wstool build-essential

根据官网的介绍，为了更好构建ROS的工作空间，有很多多样化的工具都会不断更新发布，为了下载这些工具和依赖需要安装上述ROS功能包，强烈建议安装，例如 rosinstall 就是一个非常常用的命令行工具，让你只用一个命令就可以很快速简单下载很多ROS功能包源码

5. rosdep初始化

在使用很多ROS工具之前，你需要初始化rosdep，rosdep能够让你更快简单下载源码的系统依赖，针对本主机的系统适配，大家也可以注意到前面其实我们已经下载了 python3-rosdep

所以我们只需要对rosdep进行初始化和更新

sudo rosdep init

常见报错与解决方法

报错：Website may be down

第一种报错:
ERROR: cannot download default sources list from:
https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/rosdep/sources.list.d/20-default.list
Website may be down.

原因

初始化的这一步将会从外国的网站raw.githubusercontent.com拉取一些信息和文件。这个网站现在被墙了，导致这一步出错。

解决方法

1. 通过IPAddress.com首页,输入raw.githubusercontent.com查询到真实IP地址

2. 修改/etc/hosts文件,终端输入以下命令并回车：sudo gedit /etc/hosts

3. 添加以下内容保存即可

   185.199.108.133 raw.githubusercontent.com
   185.199.109.133 raw.githubusercontent.com
   185.199.110.133 raw.githubusercontent.com
   185.199.111.133 raw.githubusercontent.com

   这些步骤是让你的linux系统在访问raw.githubusercontent.com这个网站时，会自动根据给定的IP地址直接访问，不需要中转站，没有外网的限制，相当于绕过去了，这些IP地址设置在安装完ROS之后都可以删除

4. 修改/etc/resolv.conf 文件，终端输入以下命令并回车sudo gedit /etc/resolv.conf

5. 将原有的nameserver那一行注释，并添加以下两行后保存：

   nameserver 8.8.8.8 #谷歌域名服务器
   nameserver 8.8.4.4 #谷歌域名服务器

6. 最后再执行**sudo rosdep init**

报错：The read operation timed out

第二种报错:
ERROR: Rosdep experienced an error: The read operation timed out
Please go to the rosdep page [1] and file a bug report with the stack trace below.

解决方法：在我们绕过外网之后，我们已经登录上网站，但是读取操作的时候超时了，我也是在找寻博客时发现，可以尝试让手机开热点让电脑连接，再次执行次 sudo rosdep init 命令，虽然我不太清楚其中的原理是什么，可以推荐大家去试试，我是试了之后成功的，我手机是电信的热点秒成！

成功安装

显示如上图信息，则rosdep初始化成功

6. rosdep update更新

rosdep update

经典报错：更新超时read operation timed out

解决方法：

最有效的方法：将更新所需要的文件下载放在本地文件夹，并修改执行更新的路径。在本地完成更新，避免向外国网站拉取信息和文件。

1. 第一步：本地更新所需文件下载

2. 第二步：将下载的压缩包解压缩

   前往下载压缩包的当前目录下，终端输入

   unzip ros_github.zip  
   

3. 第三步：将提取出的文件夹移动到/etc/ros文件夹下
   终端输入：

   sudo cp -r ../ros_github/ /etc/ros/
   注：ros_github/为你自己提取安放的路径

4. 第四步：修改更新文件路径

   1. 修改index-v4.yaml路径，终端输入以下命令

   注意ROS安装的Python版本，我安装的是Python3，不同版本文件存在位置不同

   sudo gedit /usr/lib/python3/dist-packages/rosdistro/__init__.py
   

索引到文件68行，将URL更改为 file:///etc/ros/ros_github/index-v4.yaml

2. 修改 /etc/ros/rosdep/sources.list.d/20-default.list文件，终端输入以下命令

sudo gedit /etc/ros/rosdep/sources.list.d/20-default.list

将原有内容全部注释，添加一下新的内容，让ROS update自动索引自己下载的文件

#os-specific listings first
yaml file:///etc/ros/ros_github/osx-homebrew.yaml osx
#generic
yaml file:///etc/ros/ros_github/base.yaml
yaml file:///etc/ros/ros_github/python.yaml
yaml file:///etc/ros/ros_github/ruby.yaml
gbpdistro file:///etc/ros/ros_github/fuerte.yaml fuerte

3. 再次执行 rosdep update

安装成功界面

一般情况下，这次更新很迅速，因为都是索引本地文件安装更新，如果还是显示找不到文件，可以尝试关闭终端再次执行更新命令。(我的fuerte就有几次Hit不到,重复了几次才成功) 到此为止就成功安装ROS了。

7. 运行ROS功能包检验安装

1. 在终端输入命令：roscore

因为我使用了alias别名 ros 来载入ROS环境，所以要多输入一个ros命令，如果需要常用ROS的话，建议不用别名才开启ROS环境，因为ROS需要开多个终端同时运行程序，一个终端代表一个节点，这样才能实现节点之间的通讯，不过也可以使用launch来一次性发布多个节点，先挖个坑之后填

2. 运行经典小海龟

第一个终端输入 roscore

第二个终端输入 rosrun turtlesim turtlesim_node

第三个终端输入 rosrun turtlesim turtle_teleop_key

运行后可以通过方向键来控制小海龟的移动，效果图如上，本人艺术细胞不太好，随便画了一个奇奇怪怪的图案，大家安装ROS之后可以实操尝试画出更可爱的图形 n(≧▽≦)n

三、总结

在安装ROS的过程中遇到很多问题，十分感谢参考博客的各位作者，文中关于ROS十分麻烦的外网访问超时，都从他们博客中得到可行性十分高的回答。他们的文章有可能出现的问题，我也相应做了一些补充，将安装的全流程记录于此，希望大家只用看一篇博客就可以安装好ROS，抛砖引玉帮助更多人走上ROS的学习之路

如果遇到本文没有提及的问题，可以留下你的评论，大家一起来解决问题，我会不定期更新这篇博客，保证其实时性，帮助更多人，将这篇博客变得更加全面的安装教程！！!

参考博客

ROS安装时：找不到有效的OpenPGP数据

ERROR: cannot download default sources list from: https://raw.githubusercontent.com

解决 rosdep update 问题

Ubuntu18.04安装ROS

这篇文章转载于：学新通