MATLAB与ROS联合仿真——ROS环境搭建及相关准备工作（上）

本篇文章主要介绍在安装完ROS后，在进行MATLAB与ROS联合仿真之前，需要进行的一些环境搭建以及准备工作，主要分为创建ROS工作空间及功能包、必备功能包安装、安装Gazebo11、导入实验功能包至工作空间、安装Visual_Studio_Code(选做)、常用便捷工具安装（选做）六部分。

本部分内容共分为上下两篇，上篇包括创建ROS工作空间及功能包和必备功能包安装这两部分，下篇包括、安装Gazebo11、导入实验功能包至工作空间、安装Visual_Studio_Code(选做)、常用便捷工具安装（选做）这四部分。

第一部分创建ROS工作空间及功能包

1、工作空间用来存放工程的文件，里面的src文件夹是用来存放功能包的，功能包的配置文件等，build文件夹用来存放编译过程中产生的一些中间文件，devel文件夹存放编译生成的一些可执行文件，一些库，一些脚本等，install文件夹主要用来存放安装的一些文件。

2、创建工作空间：

（1）在主文件夹下用mkdir命令创建一个子文件夹，取名为catkin_ws ，这个名字是可以自己起的（为后续代码移植方便，建议不要修改名字），后面的src是不能变的，接下来要利用命令cd进入到该文件夹下，然后用catkin_init_workspace命令将该文件夹变为ros工作空间的属性

初次接触时，也许你并不理解以上这段话，你只需要按顺序执行下面三条指令就可以了

cpp 复制代码

mkdir -p ~/catkin_ws/src

cpp 复制代码

cd ~/catkin_ws/src

cpp 复制代码

catkin_init_workspace

（2）创建完工作空间后，要对工作空间进行编译，编译时需要在工作空间的根目录下进行编译，也就是我们需要先进入catkin_ws文件夹下，再利用catkin_make命令对其进行编译，这个命令会编译src下面所有功能包的源码，并将结果放到devel文件夹下，编译后生成了build和devel这两个文件夹，这个命令不能生成install文件夹，需要用catkin_make install命令来生成install文件夹

以上这段话，同样对应三条指令，只需要按顺序执行下面三条指令就可以了

cpp 复制代码

cd ~/catkin_ws/

cpp 复制代码

catkin_make

cpp 复制代码

catkin_make install

（3）为了让系统找到我们的工作空间，还需要设置环境变量，执行以下语句：

cpp 复制代码

source devel/setup.bash

（4）设置环境变量之后，输入以下指令去检查一下

cpp 复制代码

echo $ROS_PACKAGE_PATH

3、到这里工作空间就创建完成了，为方便后续的开发，这里可以多做一步操作，当我们改变工作空间里的内容之后，都需要使用catkin_make命令来编译，编译完成后接下来就是利用命令source devel/setup.bash去设置环境变量，为了不在每次运行时都去设置环境变量，可以将该语句添加到主文件下的.bashrc文件中，该文件是隐藏文件，在主文件夹下，需要按ctrl+h才能显示出来，打开后，在最后添加source devel/setup.bash ，添加时候需要修改一下路径改成该工作空间下的路径，比如我应该添加的是source /home/jzx/catkin_ws/devel/ setup.bash 重新启动终端生效，有了这一步操作后，就不用每次都运行source devel/setup.bash了，而且可以在任意路径下运行rosrun命令

4、创建功能包（选做）

在创建代码的时候一定要创建一个功能包，功能包是ROS里面放置源码的最小单元，所有的源码必须放到功能包下面，不允许直接放在src文件夹下，用catkin_create_pkg命令创建功能包，后面跟的第一个参数是功能包的名字，后面的参数是这个功能包的依赖，也就是这个功能包需要用到ros里面的那些其他的功能包，因为要用c++编程所以要添加依赖roscpp，因为要用Python编程，所以要添加依赖rospy ，标准的消息结构std_msgs ,创建的功能包要放在src文件夹下，添加完功能包后，我们返回到catkin_ws目录下，再对工作空间进行编译，就会把刚才添加的功能包也编译了。只有设置了环境变量后才能让系统找到我们的工作空间，用命令echo $ROS_PACKAGE_PATH来检查我们创建的环境变量

上面那段话是帮助大家理解的，操作的的话，只需要按顺序输入以下指令就可以了（功能包的名字可以任取）

cpp 复制代码

cd ~/catkin_ws/src

cpp 复制代码

catkin_create_pkg test_pkg std_msgs rospy roscpp

cpp 复制代码

cd ~/catkin_ws

cpp 复制代码

catkin_make

cpp 复制代码

source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

在创建的功能包test_pkg中有一个src文件夹，用来放置功能包的代码，比如cpp文件等，include文件夹可以用来存放头文件，另外两个文件是每个功能包必须存在的两个文件，这两个文件的存在才标志着，这个文件夹是一个功能包，而不是普通文件夹

第二部分必备功能包安装

1、安装JAVA环境：

（1）输入以下指令安装JAVA环境：

cpp 复制代码

sudo apt update

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sudo apt install openjdk-11-jdk

（2）如果你需要安装其他版本的，将上面的版本11改成对应的数字就行了，比如说版本8，就改为sudo apt install openjdk-8-jdk 指令java -version可以查看 Java 版本

（3）以下指令可以查看JAVA的安装路径

cpp 复制代码

sudo update-alternatives --config java

（4）通过下面第一条指令，可以打开环境设置文件，在文件的最后添加下面的第二条指令，可以设置 JAVA_HOME 指定到 OpenJDK 11

cpp 复制代码

sudo nano /etc/environment

cpp 复制代码

 JAVA_HOME="/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64"

（5）执行以下指令使其生效

cpp 复制代码

source /etc/environment

2、安装32位运行库：

输入以下指令，安装：

cpp 复制代码

sudo apt-get install lib32z1

3、安装effort_controllers

输入以下指令，安装：

cpp 复制代码

sudo apt-get install ros-noetic-effort-controllers

4、安装python3.8

（1）可运行以下指令安装 :

cpp 复制代码

sudo apt-get install python3.8

(2) 设置软连接，依次输入以下指令进行设置

cpp 复制代码

whereis python3.8

cpp 复制代码

cd /usr/bin

cpp 复制代码

sudo ln -s /usr/bin/python3.8 python

5、安装ackermann-msgs

可运行以下指令安装 :

cpp 复制代码

sudo apt install ros-noetic-ackermann-msgs

6、安装net-tools

可运行以下指令安装 :

cpp 复制代码

sudo apt install net-tools

7、安装 map-server功能包

可运行以下指令安装 :

cpp 复制代码

sudo apt-get install ros-noetic-map-server

8、安装teb_local_planner功能包

可运行以下指令安装 :

cpp 复制代码

sudo apt install ros-noetic-teb-local-planner

cpp 复制代码

sudo apt install ros-noetic-teb-local-planner-dbgsym

9、安装move-base功能包

可运行以下指令安装 :

cpp 复制代码

sudo apt install ros-noetic-move-base

10、安装navigation功能包

可运行以下指令安装 :

cpp 复制代码

sudo apt install ros-noetic-navigation

11、安装gmapping功能包

cpp 复制代码

roslaunch bringup slam_gmapping.launch