可能是國內最好的ROS課程之一——20節課程帶你入門ROS機器人作業系統

2021-03-02 藍橋雲課精選
本課程作者是易科機器人實驗室的zhangrelay博士，張老師有12年機器人系統仿真與控制學習和研究經歷，是機器人和人工智慧技術的愛好者。

zhangrelay博士在高校開設ROS相關課程已經積累了一年多的經驗，在課程開設、備課和教學過程中，遇到了非常多的困難和問題，需要自身不斷努力克服和改進，這樣才能使課程不斷完善。

目前，機器人工程專業在全國而言都屬於比較新的本科專業。在教材、課程規劃等方面，國內並沒有太多可借鑑的案例，只能向外求索，不斷積累成長。本來以為提供了安裝鏡像和虛擬機能上新手在非常短的時間內入門ROS，最後發現如果經驗積累不夠，學習不夠系統，遇到問題多茫然，為了進一步優化課程降低學習門檻，只需一臺能上網的電腦就能學習ROS，終於發現了 實驗樓 這個平臺。

因此就有了《ROS機器人作業系統的安裝、配置與初級教程》這門課程。課程將通過20個實驗帶大家入門ROS機器人作業系統，全部免費，而且後續會有更多ROS機器人作業系統的課程上線。希望想學習這門新興、且非常有前景的技術的人，可以在實驗樓系統地掌握這門知識。

本課程以ROS官網的安裝、入門以及初級教程為模版製作（原滋原味，一脈相承），包括安裝ROS、學習並理解相關概念以及技術要點等；結合初級教程，提供每一步詳細操作命令，邊學邊練。 ROS (Robot Operating System, 機器人作業系統)是一個適用於機器人的開源的元作業系統。它提供了作業系統應有的服務，包括硬體抽象，底層設備控制，常用函數的實現，進程間消息傳遞，以及包管理。它也提供用於獲取、編譯、編寫、和跨計算機運行代碼所需的工具和庫函數。在某些方面ROS相當於一種「機器人框架」。

下面將介紹第一節的內容：

1. 內容簡介

此課程為ROS配置與使用介紹，如果為已經並安裝配置好的環境，本課程可作為ROS基礎知識進行學習和掌握，不用重新進行配置。實驗樓已經為你配置好在線環境。

二、安裝

1 系統更新

$ sudo apt-get update

upgrade

$ sudo apt-get upgrade

2 安裝 ROS

依據網頁：http://wiki.ros.org/cn/indigo/Installation/Ubuntu 進行配置，具體步驟如下：

2.1 添加 sources.list

配置你的電腦使其能夠安裝來自 packages.ros.org 的軟體。 ROS Indigo 僅 支持 Saucy (13.10) 和 Trusty (14.04)。

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

註：強烈建議使用國內或者新加坡的鏡像源，這樣能夠大大提高安裝下載速度。

USTC (China)

$ 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'

2.2 添加 keys

$ sudo apt-key adv --keyserver hkp://pool.sks-keyservers.net --recv-key 421C365BD9FF1F717815A3895523BAEEB01FA116

2.3 安裝

$ sudo apt-get update

桌面完整版安裝：（推薦）

$ sudo apt-get install ros-indigo-desktop-full

2.4 初始化 rosdep

在開始使用ROS之前你還需要初始化rosdep。rosdep可以方便在你需要編譯某些源碼的時候為其安裝一些系統依賴，同時也是某些ROS核心功能組件所必需用到的工具。

$ sudo rosdep init

$ rosdep update

2.5 環境設置

如果每次打開一個新的終端時ROS環境變量都能夠自動配置好（即添加到bash會話中），那將會方便得多：

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

$ source ~/.zshrc

2.6 安裝 rosinstall

rosinstall 是ROS中一個獨立分開的常用命令行工具，它可以方便讓你通過一條命令就可以給某個ROS軟體包下載很多源碼樹。要在ubuntu上安裝這個工具，請運行：

$ sudo apt-get install python-rosinstall

3 ROS測試

測試已經安裝好的ROS是否可以正常使用。

3.1 測試 roscore

打開一個終端測試roscore是否能正常啟動，使用ROS必須保證roscore運行：

$ roscore

3.2 啟動 turtlesim

啟動一個turtlesim節點並通過鍵盤控制其運動，新開啟一個終端，執行以下命令：

$ rosrun turtlesim turtlesim_node

然後，再開啟一個終端：

$ rosrun turtlesim turtle_teleop_key

3.3 啟動 rviz

新開啟一個終端輸入：

$ rviz

3.4 啟動 Gazebo

新開啟一個終端輸入：

$ gazebo

這時就可以正常使用ROS了。測試完畢。

4 學習ROS

根據你的學習風格和偏好，你可以採用兩種方式來學習ROS：

開始學習教程 - 立刻進入和開始使用ROS http://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials 。

概覽 - 通讀ROS和它的功能的這個概覽 http://wiki.ros.org/cn/ROS/Introduction 。

有關ROS架構的更多詳細信息，請參考ROS核心文檔 http://wiki.ros.org/cn/ROS 。

如果你不能找到你的問題的解決方法，就嘗試搜索 http://answers.ros.org 或者郵件列表歸檔。或者在 http://answers.ros.org/questions/ask/ 上提出問題。

查看支持頁面獲取更多信息 http://wiki.ros.org/Support 。

你也可以通過瀏覽公開的ROS代碼庫的這個列表來尋找做相似工作的群組 http://wiki.ros.org/RecommendedRepositoryUsage/CommonGitHubOrganizations 。

做到這裡，項目只完成了一半，後續步驟及詳細代碼請點擊閱讀原文觀看。學編程，當然是要一遍敲一遍看啦！


猛戳「閱讀原文」

查看完整《ROS機器人作業系統的安裝、配置與初級教程》

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