[系统运维]windows上ubuntu双系统安装+ROS配置全过程+小海龟+RVIZ

win系统下安装 Linux 双系统教程

【系统名称】: Linux
【系统大小】: 1.82G
【系统版本】: 18.04.1
【安装环境】: win10
【下载方式】:

• 百度网盘: https://pan.baidu.com/s/15-4W5HhduVRqLa-gUxJgCw
  提取码:48y9
• 镜像下载地址: https://ubuntu.com/download/desktop
  此处给出下载 18.04 版本的方法

点击Download下载20.04.2.0 LTS版本，如果想下载18.04版本点击Download下方。

选择【ubuntu 18.04 LTS （Bionic Beaver）】。
选择【64-bit PC (AMD64) desktop image】。

一、制作 U 盘启动

提前准备一个空 U 盘(请提前备份 U 盘里面的资料,因为后面操作要格式化）

• 下载【UltralSO】

  • 百度网盘：https://pan.baidu.com/s/13GlP7jPD1OiRvoSGEN8Tkg
    提取码:8671

• 解压文件，打开解压文件夹，鼠标右击【UltralSO_9.7.1.3519_cn】选择以【管理员身份运行】。

• 安装完成后，点击【结束】。

• 点击输入注册码：输入注册名【Guanjiu】，输入注册码【A06C-83A7-701D-6CFC】，点击【确定】。

• 插入U盘（4G以上），双击桌面【UltralSO】图标启动软件。

• 点击【文件】，选择【打开】。

• 选择下载后的【ubuntu-18.04.1-desktop-amd64】，点击【打开】。

• 回到【UltralSO】界面，菜单栏选择【启动】，选择【写入镜像】。

• 在界面下方点击【写入】，之后选择【是】。

• 【刻录成功】，退出软件。

二、磁盘分区

• 下载【DiskGenius】
  • 百度网盘：https://pan.baidu.com/s/1yA_JuXg0WMZsIQfTamETdg
    提取码:dx68
• 打开解压后的文件夹，双击运行【DiskGeniusLoad】。
• 鼠标右击一个磁盘（可选择自己容量较大的一个磁盘），选择【新建分区】。

下图所示的是已经完成分区的情况，所以一开始安装时与下图不符也不要worry。

• 分配新建分区的容量（不少于20G，推荐分配更多的内存到Linux系统中，我自己分配了50G的容量），点击【开始】。
  
• 点击【是】。
  
• 分区完成，点击【完成】。

三、安装系统

• 重启电脑，选择电脑从介质（U盘）启动(由于电脑型号不同同，设置方法不同，提供以下两种方法）。
  • 方法一、开机画面出现后，立刻按本机型的U盘启动【快捷键】（各主流机型快捷键如下图）选择自己的【U盘英文名称】即可启动。
    
  • 方法二、进入电脑Bios设置U盘为第一启动项（当方法一无法选择U盘启动时，需用此方法进行设置），不同类型的机器进入BIOS按键和设置方法均不同（建议自行搜索对应的电脑型号设置教程），总体来说就是在boot里面设置U盘为第一启动项，设置后按F10保存，重启电脑自动从U盘启动。
    
• 双击【安装ubuntu】。
  
• 然后一路yes，直到看到以下界面，选择【其他选项】。
  
• 选取空余分区，也就是从内存最大的【free】分区开始选取，开始分区，最终分区情况及内存分布为下图标有【unknown】的位置。
  • 注意【efi】【swap】【/】分区时为【logical】分区，【/home】为【primary】分区。
  • 内存分配【efi】150MB、【swap】8000MB、【/】15000MB、【/home】剩下的全部内存都分给它。
    
• 点击【install】安装。
• 【地域】随便选，【设置用户】，一定要记住【用户名】和【密码】。
• 安装完成

重启电脑后就可以发现有ubuntu和Windows的选择菜单了。

Linux系统下安装ROS

官方教程地址：http://wiki.ros.org/melodic/Installation/Ubuntu

• 点击屏幕左下角，在弹出的图标界面中选择【软件和更新】
  
• 点击【下载自】下拉框，从其他站点选择
• 选择aliyun服务器，并点击【关闭】，会要求输入密码进行认证，认证完之后会弹出窗口，点击【重新载入】。
  
  

安装过程：

• 打开终端，快捷方式：【Ctrl+Shift+T】
• 输入以下命令行：

添加ROS软件源

官方镜像

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

（上面可能会报错，报错可以换一个源）

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

添加密钥

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

安装ROS

sudo apt update

sudo apt install ros-melodic-desktop-full

初始化rosdep

sudo rosdep init
rosdep update

设置环境变量

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

安装ros install

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

至此，完成 ROS 软件的安装。通过在终端输入 roscore 指令可以验证软件是否安装完成。

工作空间的搭建

• 创建工作空间

mkdir -p ~/catkin_ws/src	//创建带有src 子文件夹的catkin_ws 文件夹
cd ~/catkin_ws/src         //进入 src 
catkin_init_workspace     //工作空间初始化   

• 编译整个工作空间

cd ~/catkin_ws
catkin_make              //编译器指令，通过该指令编译src下所有功能包源码，结果放入build 和 devel 文件夹下

• 建立install文件夹

catkin_make install	//建立安装空间

• 设置环境变量‘

source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
vi ~/.bashrc

退出如图所示的配置界面后，添加一句 source 命令，将环境变量配置进入 bash 系统中。至此，环境变量的配置已完成。

source ~/.bashrc

创建功能包

创建功能包的指令

catkin_create_pkg <package_name> [depend1] [depend2] [depend3]

depend为依赖

eg：

创建一个名为learning_communication 的功能包。首先进入代码空间， 使用如下指令创建功能包。

cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg learning_communication srd_msgs rospy cpp

创建完成后，代码空间 src 便会产生该功能包，然后回到工作空间的根目录下进行编译。

cd ~/catkin_ws
catkin_make

小海龟示例

roscore                              //启动ROS Master
rosrun turtlesim turtlesim_node      //启动小海龟仿真器
rosrun turtlesim turtle_teleop_key   //启动海龟节点控制器

查看话题列表

rosnode list

发布话题消息

rostopic pub -r 10 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/Twist "linear:
x: 1.0
y: 0.0
z: 0.0
angular:
x: 0.0
y: 0.0
z: 0.0"
//可以设置小海龟的位置坐标与其行动角度

发布服务请求

rosservice call /spawn "x: 5.0
y: 5.0
theta: 0.0
name: 'turtle2'"

话题记录（举例：对小海龟的运动进行记录，类似拍了个视频）

rosbag record -a -O cmd_record

话题复现（举例：把上面录制的运动轨迹进行复现）

rosbag play cmd_record.bag

RIVIZ初次使用

• 进入工作空间

cd ~/catkin_ws

• 创建包

catkin_create_pkg using_markers roscpp visualization_msgs

• 创建cpp文件

touch using_markers/src/basic_shapes.cpp

• 将代码复制到cpp文件或者使用gedit命令书写进文件夹
  • 代码如下:

#include <ros/ros.h>
#include <visualization_msgs/Marker.h>

int main( int argc, char** argv )
{
  ros::init(argc, argv, "basic_shapes");
  ros::NodeHandle n;
  ros::Rate r(1);
  ros::Publisher marker_pub = n.advertise<visualization_msgs::Marker>("visualization_marker", 1);

  // Set our initial shape type to be a cube
  uint32_t shape = visualization_msgs::Marker::CUBE;

  while (ros::ok())
  {
    visualization_msgs::Marker marker;
    // Set the frame ID and timestamp.  See the TF tutorials for information on these.
    marker.header.frame_id = "/my_frame";
    marker.header.stamp = ros::Time::now();

    // Set the namespace and id for this marker.  This serves to create a unique ID
    // Any marker sent with the same namespace and id will overwrite the old one
    marker.ns = "basic_shapes";
    marker.id = 0;

    // Set the marker type.  Initially this is CUBE, and cycles between that and SPHERE, ARROW, and CYLINDER
    marker.type = shape;

    // Set the marker action.  Options are ADD, DELETE, and new in ROS Indigo: 3 (DELETEALL)
    marker.action = visualization_msgs::Marker::ADD;

    // Set the pose of the marker.  This is a full 6DOF pose relative to the frame/time specified in the header
    marker.pose.position.x = 0;
    marker.pose.position.y = 0;
    marker.pose.position.z = 0;
    marker.pose.orientation.x = 0.0;
    marker.pose.orientation.y = 0.0;
    marker.pose.orientation.z = 0.0;
    marker.pose.orientation.w = 1.0;

    // Set the scale of the marker -- 1x1x1 here means 1m on a side
    marker.scale.x = 1.0;
    marker.scale.y = 1.0;
    marker.scale.z = 1.0;

    // Set the color -- be sure to set alpha to something non-zero!
    marker.color.r = 0.0f;
    marker.color.g = 1.0f;
    marker.color.b = 0.0f;
    marker.color.a = 1.0;

    marker.lifetime = ros::Duration();

    // Publish the marker
    while (marker_pub.getNumSubscribers() < 1)
    {
      if (!ros::ok())
      {
        return 0;
      }
      ROS_WARN_ONCE("Please create a subscriber to the marker");
      sleep(1);
    }
    marker_pub.publish(marker);

    // Cycle between different shapes
    switch (shape)
    {
    case visualization_msgs::Marker::CUBE:
      shape = visualization_msgs::Marker::SPHERE;
      break;
    case visualization_msgs::Marker::SPHERE:
      shape = visualization_msgs::Marker::ARROW;
      break;
    case visualization_msgs::Marker::ARROW:
      shape = visualization_msgs::Marker::CYLINDER;
      break;
    case visualization_msgs::Marker::CYLINDER:
      shape = visualization_msgs::Marker::CUBE;
      break;
    }

    r.sleep();
  }
}

• 进入工作空间构建代代码

cd ~/catkin_ws
catkin_make

• 运行刚才构建的节点

rosrun using_markers basic_shapes

• 启动RVIZ

rosrun rviz rviz

注意，在启动RVIZ之前，重新打开一个终端运行

roscore

运行RVIZ之后，如果报错“No tf data,Actual error,Fixed Frame [map] does not exit"，另外开一个终端输入：

rosrun tf static_transform_publisher 0 0 0 0 0 1 map my_frame 10