基于腾讯云服务构建 ros1 noetic 开发环境

基于腾讯云服务构建 ROS1 Noetic 开发环境

云服务器配置信息

区域：首尔二区
实例类型：内存型 MA5
规格：4 核 32GiB 5Mbps
操作系统：公共镜像 | Ubuntu | img-22trbn9x | Ubuntu Server 20.04 LTS 64位 | 20GiB
系统盘：通用型 SSD 云硬盘（按量计费） 50GiB

1. 安装 ROS1 Noetic

步骤说明

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clear

作用：清除终端屏幕，保持界面整洁。

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sudo apt-get update

作用：更新本地软件包索引，确保获取到最新的软件源信息。

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

作用：将 ROS 官方软件源添加到 APT 源列表中。
$(lsb_release -sc) 会自动获取当前系统的发行版代号（如 focal），确保与系统匹配。

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

作用：将清华大学镜像站作为 ROS 软件源（覆盖上一条官方源），提高国内下载速度。

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sudo apt-key adv --keyserver 'hkp://keyserver.ubuntu.com:80' --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654

作用：导入 ROS 软件源的 GPG 密钥，用于验证软件包的真实性和完整性。

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sudo apt-get update

作用：再次更新软件包索引，使新添加的 ROS 源生效。

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sudo apt-get install ros-noetic-desktop-full

作用：安装 ROS Noetic 桌面完整版，包含 ROS 核心库、常用工具、可视化界面及仿真工具。

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sudo apt install python3-rosdep

作用：安装 ROS 依赖管理工具 rosdep（Python 3 版本）。

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sudo rosdep init

作用：初始化 rosdep，下载并生成 ROS 依赖关系的默认配置文件。

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rosdep update

作用：更新 rosdep 的本地依赖数据库，确保能正确解析 ROS 包的依赖。

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

作用：将 ROS 环境变量设置命令添加到 ~/.bashrc 文件中，使每次打开终端时自动载入 ROS 环境。

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source ~/.bashrc

作用：立即生效当前终端的 ROS 环境变量设置。

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printenv | grep ROS

作用：检查环境变量中所有包含 ROS 的项，验证 ROS 环境是否配置成功。

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roscore # ctrl + c

作用：启动 ROS 核心服务（主节点），测试 ROS 是否正常运行。按 Ctrl + C 可停止。

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rosversion -d # noetic

作用：输出当前安装的 ROS 发行版名称（应显示 noetic）。

2. 安装 catkin tools 并创建 ROS 工作空间

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# 安装 catkin tools
sudo apt install python3-catkin-tools python3-osrf-pycommon

作用：安装 catkin_tools（ROS 构建工具）和其 Python 3 依赖，用于编译和管理 ROS 工作空间。

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# 创建 ros 工作空间
mkdir -p ~/catkin_ws/src

作用：创建 ROS 工作空间目录结构，-p 确保父目录不存在时自动创建。

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cd ~/catkin_ws/

作用：进入工作空间根目录。

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catkin init

作用：初始化当前目录为 Catkin 工作空间，生成配置文件。

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catkin build

作用：编译整个工作空间（虽然目前为空），生成 devel 和 build 目录。

3. Ubuntu 下安装 C++ 编译器

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1. 首先安装C++编译器
sudo apt update
sudo apt install g++

作用：更新软件包索引并安装 g++ 编译器，用于编译 C++ 代码。

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2. 安装完整的ROS构建工具
sudo apt install build-essential cmake
sudo apt install ros-noetic-catkin
sudo apt install python3-catkin-tools python3-osrf-pycommon

作用：

build-essential cmake：安装基本的编译工具链和 CMake 构建系统。

ros-noetic-catkin：安装 ROS Noetic 版本的 Catkin 构建系统。

重新安装 catkin_tools 及其依赖，确保完整性。

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3. 检查编译器是否已正确安装
which g++ # /usr/bin/g++
g++ --version

which cmake # /usr/bin/cmake
cmake --version

作用：验证 g++ 和 cmake 的安装路径及版本，确保可正常调用。

4. Ubuntu 下使用命令行安装 VSCode

步骤说明

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## 1. 导入微软 GPG 密钥
wget -qO- https://packages.microsoft.com/keys/microsoft.asc | gpg --dearmor > packages.microsoft.gpg
sudo install -o root -g root -m 644 packages.microsoft.gpg /etc/apt/trusted.gpg.d/

作用：下载微软的 GPG 公钥并转换为 apt 可识别的格式，然后将其安装到系统信任密钥目录，用于验证 VSCode 软件包签名。

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## 2. 添加 VS Code 仓库
sudo sh -c 'echo "deb [arch=amd64,arm64,armhf signed-by=/etc/apt/trusted.gpg.d/packages.microsoft.gpg] https://packages.microsoft.com/repos/code stable main" > /etc/apt/sources.list.d/vscode.list'

作用：将 VSCode 的官方 APT 源添加到系统中，指定架构和密钥路径。

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## 3. 更新包列表并安装
sudo apt update
sudo apt install code

作用：更新软件包列表（使 VSCode 源生效），然后安装 VSCode 编辑器。

5. 通过 bash 安装 VSCode 插件

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## 单个插件安装
code --install-extension <插件ID或VSIX文件路径>

作用：通过命令行安装单个 VSCode 插件，插件 ID 可在 VSCode 插件市场页面找到。

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## 多个插件安装
code --install-extension <插件ID1> --install-extension <插件ID2>

作用：一次性安装多个 VSCode 插件。

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## 从 VSIX 文件安装
code --install-extension /path/to/extension.vsix

作用：从本地的 .vsix 文件安装 VSCode 插件（适用于离线安装）。

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这里使用 `code --install-extension ms-iot.vscode-ros` 安装对应的扩展插件。安装完成之后，使用：`cd ~/catkin_ws && code .` 看看会不会出现 .vscode 这个目录。

作用：安装 ROS 官方 VSCode 插件，然后通过 VSCode 打开工作空间，检查是否自动生成 .vscode 配置目录。

6. 创建 ROS 包的自动化脚本

6.1 创建脚本

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cd ~/catkin_ws && touch create_ros_package.sh && nano create_ros_package.sh

作用：进入工作空间目录，创建名为 create_ros_package.sh 的脚本文件，并用 nano 编辑器打开。

脚本内容：

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#!/bin/bash
# create_ros_package.sh

# 配置参数
WORKSPACE="$HOME/catkin_ws"
PACKAGE_NAME="$1"
DEPENDENCIES="${2:-roscpp rospy std_msgs}"

# 检查参数
if [ -z "$PACKAGE_NAME" ]; then
    echo "Usage: $0 <package_name> [dependencies]"
    echo "Example: $0 my_package roscpp rospy std_msgs"
    exit 1
fi

# 进入工作区
cd "$WORKSPACE/src"

# 创建包
echo "Creating ROS package: $PACKAGE_NAME"
echo "Dependencies: $DEPENDENCIES"
catkin_create_pkg "$PACKAGE_NAME" $DEPENDENCIES

# 返回工作区根目录并编译
cd "$WORKSPACE"
catkin build

echo "Package created successfully!"
echo "Location: $WORKSPACE/src/$PACKAGE_NAME"

# 在 VS Code 中打开新创建的包
code "$WORKSPACE/src/$PACKAGE_NAME"

6.2 使脚本可执行

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chmod +x create_ros_package.sh

作用：为脚本添加可执行权限，允许直接通过 ./create_ros_package.sh 运行。

6.3 创建包

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./create_ros_package.sh example_1 "roscpp rospy std_msgs"

作用：运行脚本，创建名为 example_1 的 ROS 包，并指定依赖为 roscpp、rospy、std_msgs。

6.4 使用 C++ 创建 hello 节点

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cd ~/catkin_ws/src/example_1/src && touch hello.cpp && nano hello.cpp

作用：进入包的 src 目录，创建 hello.cpp 源文件并用 nano 打开编辑。

C++ 代码内容：

cpp 复制代码

#include <ros/ros.h>

int main(int args, char **argv){
        ros::init(args,argv,"hello");
        ros::NodeHandle nh;
        ROS_INFO("Hello World!");
}

作用：创建一个简单的 ROS 节点，初始化名为 hello 的节点，并通过 ROS_INFO 输出 "Hello World!"。

6.5 修改 CMakeLists.txt

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nano ~/catkin_ws/src/example_1/CMakeLists.txt

作用：打开包的 CMakeLists.txt 文件，添加编译配置。

添加内容：

txt 复制代码

add_executable(hello src/hello.cpp)

target_link_libraries(hello
	${catkin_LIBRARIES}
)

作用：

add_executable：定义可执行文件 hello，源文件为 src/hello.cpp。

target_link_libraries：将可执行文件链接到 ROS 库。

6.6 更新包

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cd ~/catkin_ws
source devel/setup.bash
catkin build

作用：

返回工作空间根目录。

载入当前工作空间的 ROS 环境变量。

重新编译工作空间，使新添加的节点生效。

6.7 运行节点

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roscore

作用：在一个终端中启动 ROS 核心服务。

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rosrun example_1 hello

作用：在另一个终端中运行 example_1 包中的 hello 节点。

注意事项

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如果报错信息显示找不到包，那么就是在当前终端下没有执行下面的三个命令：

cd ~/catkin_ws
source devel/setup.bash
catkin build

说明：

cd ~/catkin_ws：确保位于工作空间根目录。

source devel/setup.bash：载入当前工作空间的 ROS 环境（使系统能识别新编译的包）。

catkin build：编译包（确保节点被正确构建）。
这三个命令是解决 "找不到包" 或 "找不到节点" 错误的常见步骤。