Ubuntu安装及ROS安装教程

文章摘要

GPT 4

此内容根据文章生成，并经过人工审核，仅用于文章内容的解释与总结

环境声明：

• 主系统：Window11 x64
• 网络环境：境内

安装目标：

• Ubuntu LTS 16.04/20.04（VMware中安装的版本为16.04，Windows子系统安装的版本为20.04）
• ROS1.0

新手快速入门

1. VMware安装Ubuntu，传送门
2. 自动化脚本安装ROS，传送门

介绍 (资料来源百度百科&维基百科)

Ubuntu

Ubuntu是基于Debian，以桌面应用为主的Linux发行版。Ubuntu有三个正式版本，包括桌面版、服务器版及用于物联网设备和机器人的Core版。前述三个版本既能安装于实体电脑，也能安装于虚拟电脑。从17.10版本开始，Ubuntu以GNOME为默认桌面环境。
Ubuntu是著名的Linux发行版之一，也是目前最多用户的Linux版本。Ubuntu每六个月（即每年的四月与十月）发布一个新版本，长期支持（LTS）版本每两年发布一次。普通版本一般只支持9个月，但LTS版本一般能提供5年的支持。
Ubuntu由英国肯诺有限公司发布，他们提供商业支持。它是基于自由软件，其名称来自非洲南部祖鲁语或科萨语的“Ubuntu”一词（译为乌班图），意思是“人性”、“我的存在是因为大家的存在”，是非洲传统的一种价值观。
肯诺有限公司通过销售与Ubuntu相关的技术支持和其他服务来产生收益。Ubuntu项目公开承诺开源软件开发的原则；鼓励人们使用自由软件，研究它的运作原理，改进和分发

wsl

WSL（Windows Subsystem for Linux，简称WSL，译为适用于Windows的Linux子系统）是一个在Windows 10\11上能够运行原生Linux二进制可执行文件（ELF格式）的兼容层。它是由微软与Canonical公司合作开发，其目标是使纯正的Ubuntu、Debian等映像能下载和解压到用户的本地计算机，并且映像内的工具和实用工具能在此子系统上原生运行。

ROS

ROS（英语：Robot Operating System，译为机器人操作系统），是专为机器人软件开发所设计出来的一套电脑操作系统架构。它是一个开源的元级操作系统（后操作系统），提供类似于操作系统的服务，包括硬件抽象描述、底层驱动程序管理、共用功能的执行、程序间消息传递、程序发行包管理，它也提供一些工具和库用于获取、建立、编写和执行多机融合的程序。

Ubuntu安装

物理机安装安装Ubuntu

下载Ubuntu镜像

• Ubuntu官网下载地址
• Ubuntu16.04官网下载地址
• Ubuntu22.04官网下载地址
  这里以16.04为例

下载烧录软件

这里推荐两个烧录软件

Rufus

• Rufus官网
• Rufus-Windows-x64下载

balenaEtcher

• balenaEtcher官网
• balenaEtcher-windows-x64安装包下载
• balenaEtcher-windows-x64便携版下载

烧录镜像

1. 下载完Ubuntu镜像并安装好烧录软件后，准备一个大于8G的U盘/移动硬盘，备份U盘/移动硬盘数据
2. 打开烧录软件并将Ubuntu镜像烧录进U盘/移动硬盘内
3. 将U盘/移动硬盘插入待安装Ubuntu的实体机内，开机进入BIOS内，选择从U盘/移动硬盘启动，按提示安装Ubuntu系统

在VMware虚拟机中安装Ubuntu

下载VMware

• VMware官网下载地址
• VMware15.5.6下载地址
  在官网找到需要的版本，这里使用15.5.6为例，下载后安装，并激活
  各版本激活码

14：CG54H-D8D0H-H8DHY-C6X7X-N2KG6
15：UY758-0RXEQ-M81WP-8ZM7Z-Y3HDA
16：ZF3R0-FHED2-M80TY-8QYGC-NPKYF
16：YF390-0HF8P-M81RQ-2DXQE-M2UT6
16：ZF71R-DMX85-08DQY-8YMNC-PPHV8

下载Ubuntu镜像

• Ubuntu官网下载地址
• Ubuntu16.04官网下载地址
• Ubuntu22.04官网下载地址
  这里以16.04为例

创建虚拟机

1. 打开VMware，点击创建虚拟机
2. 配置类型选择典型
3. 光盘映像文件选择刚刚下载的Ubuntu镜像
4. 个性化Linux选择，这里自行配置
5. 命名虚拟机名称，并选择安装位置
6. 硬盘容量和虚拟机磁盘类型按需选择
7. 自定义虚拟机设备按需选择
8. 完成创建，打开虚拟机并初始化

Ubuntu配置

1. 在Ubuntu16.04中在桌面Ctrl+Alt+T即可快速打开命令行

在Windows子系统中安装

启动Linux的Windows子系统功能

1. 单击Win 11任务栏上给出的“搜索图标”
2. 类型 –打开或关闭窗口功能
3. 将【适用于Linux的Windows子系统】打勾选中
4. 按确定按钮
5. 然后“重启”你的系统

如果是非Windows11（如Windows10），先打开Windows搜索，搜索控制面板，打开控制面板后依次打开【程序】、【启动或关闭Windows功能】，然后操作回到上述第三步

安装Ubuntu Linux应用

1. 打开Microsoft Store应用
2. 搜索Ubuntu，按照需求安装Ubuntu 20.04 or 18.04，这里我们选择Ubuntu LTS 20.04
3. 安装完后直接打开Ubuntu应用，会提示在安装中，如果提示Erro，可能是驱动程序错误等原因，可以在搜索引擎中直接搜索报错代码直至安装成功

配置Ubuntu的用户

1. 用户名：只能是英文与数字的组合（可能有些符号也是允许的）
2. 用户密码：Ubuntu默认有防窥密码个数，虽然不会显示，但是是成功输入的，输入完成后直接回车即可，然后需要再次输入密码以确认

安装ROS

小白一键安装脚本（可能会失效）

• 自动脚本作者博客

自动脚本教程

在Ubuntu的命令行中输入自动脚本安装命令

wget http://fishros.com/install -O fishros && . fishros

1. 系统提示，输入用户密码
2. 选择[1]，安装ROS
3. 选择[1]，更换系统源
4. 选择[2]，更换并清理第三方源
5. 选择[3]，安装ROS1.0（如有其他需求可以安装ROS2.0）
6. 选择[1]，安装桌面版
7. 脚本自动安装ROS1.0，ROS1.0大小大概有2G
8. 安装完成后，输入命令roscore -h测试是否安装成功

手动安装ROS

国境内用户需自备上网环境

备份镜像源设置文件

sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak

编辑镜像源设置文件

sudo vim /etc/apt/sources.list

按i进入编辑模式，下面三个源任选其一

中科大源

deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse

清华源

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse
deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse

阿里源

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse

点击Esc键退出编辑模式，再键入:wq
保存配置并推退出

设置source lis

官方源

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

中科大源

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'

设置密钥

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

注意：如果出现提示 GPG 错误，由于没有公钥，无法验证下列签名：NO_PUBKEY F42ED6FBAB17C654；或者提示无法访问hkp://ha.pool.sks-keyservers.net:80请执行输入如下命令

sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys F42ED6FBAB17C654

如果是提示 gpg 找不到 有效的 OpenPGP 数据，可以输入以下命令

sudo apt-key adv --recv-keys --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 AAAD1D3563E5A736A4F561EE884D6308E89713C4

安装ROS

更新源

sudo apt-get update

安装 ROS

不同系统版本安装不同版本包名不同，需替换包名

Ubuntu	ROS 1.0	ROS 2.0
16.04 LTS	Kinetic LTS	Ardent
18.04 LTS	Melodic LTS	Dashing LTS
20.04 LTS	Noetic LTS	Foxy LTS

这里以Ubuntu16.04安装ROS1.0为例，注意替换包名

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

检查ROS是否成功安装

安装完成后，可以用下面的命令来查看可使用的包，注意替换包名

apt-cache search ros-kinetic

配置ROS环境到系统

初始化ROS并更新ROS

sudo rosdep init
rosdep update

如果rosdep init 一直提示error，则需要自备代理环境或更改hosts解析

外网代理环境

略

hosts解析

sudo vim /etc/hosts

键入i进入编辑模式，在文件末尾添加 下面代码

151.101.84.133 raw.githubusercontent.com

或者

185.199.108.133 raw.githubusercontent.com

如果上面的ip均不可用，可百度搜索其它可用的ip，或者到GitHub520项目查询ip

初始化环境变量

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

验证ROS

roscore -h

署方式的优劣分析

Ubuntu的三种部署方式

实体机

-性能最高
-安装步骤最为繁琐

虚拟机

• 性能介于实体机和WSL子系统之间
• 安装步骤相对简单，不会对现有系统造成影响
• 方便对配置好的系统直接分享

WSL子系统

• 安装步骤相对最简单，最直接
• 文件管理集成Windows，方便在Windows环境下对WSl子系统内部文件进行管理
• 网络环境和Windows一致
• 但性能最差

ROS的两种种部署方式

手动安装

• 学习&了解Linux的基本操作
• 安装步骤对新手不太友好，境内用户可能会遇到网络问题

自动安装脚本

• 一键式懒人脚本，方便迅速，安装简单
• 安装版本不可定
• 脚本有失效风险