ROS（Robot Operating System） 是一个开源的机器人操作系统，ROS系统是由大量节点组成，其中任何一个节点都可以通过发布/订阅的方式与其他节点进行通信。举个栗子，机器人上的一个位置传感器中的雷达单元就可以作为ROS的一个节点，其可以以信息流的方式发布雷达获取的信息，发布的信息可以被其他节点如导航单元、路径规划单元等获取，导航和路径规划单元等本身也是一个节点，同样以信息流的方式把各自获取的信息发布出去，供其它节点使用
本次是在Ubuntu 22.04系统上安装ros2的humble版
- 设置终端的编码格式
sudo apt update && sudo apt install locales -y
sudo locale-gen en_US en_US.UTF-8
sudo update-locale LC_ALL=en_US.UTF-8 LANG=en_US.UTF-8
export LANG=en_US.UTF-8
- 启用Universe存储库
sudo apt install software-properties-common
sudo add-apt-repository universe
- 添加源 先更新软件并下载安装curl、gnupg和lsb-release
sudo apt update && sudo apt install curl gnupg lsb-release -y
获取源的密钥并保存到指定目录，只有本地有此GPG密钥才能下载安装ros2的软件
sudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg
此处遇到报错 Failed to connect to raw.githubusercontent.com port 443 after 17 ms: Connection refused，解决办法如下：
1. 访问此网址查看raw.githubusercontent.com域名对应的IP地址，查看DNS Resource Records中的信息
2. 在终端执行命令 sudo vi /etc/hosts，打开hosts文件
3. 选择一项，将IP和域名添加到hosts文件中，如： 185.199.108.133 raw.githubusercontent.com 再次执行命令就不会报错啦
4. 添加软件源并更新索引
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(source /etc/os-release && echo $UBUNTU_CODENAME) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null
- 安装ros2包 先更新系统软件
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
安装ros2，版本是humble桌面版，此安装耗时较长，请耐心等待，若有报错基本是网络问题，请自行排查
sudo apt install ros-humble-desktop -y
- 设置环境 目的是让操作系统知道ros2安装到哪里了，使用
source命令或.命令，加载环境信息source /opt/ros/humble/setup.bash或. /opt/ros/humble/setup.bash此命令只能在当前终端生效，重开终端需要再次执行，可以将此命令添加到.bashrc文件中就不需要每次都执行啦，开机系统就能识别ros2命令
echo "source /opt/ros/humble/setup.bash" >> ~/.bashrc
- 验证ros2安装完成 ros2提供了C++和python的demo，在终端执行以下命令，作为发布者
ros2 run demo_nodes_cpp talker
打开另一个终端，作为监听者执行以下命令
ros2 run demo_nodes_py listener
listener能看到 talker不断发布的消息，说明ros2安装成功
- 工作空间（Workspace）：项目所在地
- 功能包（Package）：所开发的各个功能模块存放地
- 节点（Node）：机器人的工作细胞，用于创建发布者、订阅者、服务等
- 话题（Topic）：节点间传递数据的桥梁
- 服务（Service）：节点间的你问我答，由一对消息组成(请求和回复)
- 通信接口（Interface）：数据传递的标准结构
- 参数（Parameter）：机器人系统的全局字典
- 动作（Action）：完整行为的流程管理
- 分布式通信（Distributed Communication）：多计算平台的任务分配
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DDS（Data Distribution Service）：机器人的神经网络
-
turtlesim和rqt介绍 Turtlesim是用于学习ros2的轻量级模拟器，展示了ros2在基础层面上所做的工作，以便对以后使用真实的机器人或机器人仿真能做什么有所了解 rqt是ros2的图形界面(GUI)工具，命令行中能完成的事情rqt中也都能做到，rpt提供了一种更简洁、更友好的方式来处理ros2的元素
- turtlesim和rqt安装 执行以下命令安装turtlesim和rqt
sudo apt update
sudo apt install ros-humble-turtlesim ~nros-humble-rqt* -y
- 启动turrlesim 执行下面命令会出现模拟器窗口，随机显示一个小海龟
ros2 run turtlesim turtlesim_node
- 使用turrlesim 上一个终端不要关闭，打开一个新的终端，执行命令
ros2 run turtlesim turtle_teleop_key
ros2 node list
ros2 topic list
ros2 service list
ros2 action list
- 启动rqt 终端输入
rqt，即可打开rqt窗口
- 通过命令发布话题消息 让小海龟运动可以使用命令行操作，命令如下，rate参数可以理解为1秒执行一次，默认也是1秒，可以添加参数
--once只执行一次，否则该命令会一直执行，不停画圈
ros2 topic pub -r 1 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear:{x: 3.0,y: 0.0,z: 0.0},angular:{x: 0.0,y: 0.0,z: 2.2}}"
* 通过命令调用
/spawn服务创建小海龟 同样可以使用命令进行操作，命令如下
ros2 service call /spawn turtlesim/srv/Spawn "{x: 3,y: 2,theta: 0.5,name: "test"}"
小海龟名称可为空，默认的一只小海龟名称是 turtle1，若为空，新增小海龟名称则为 turtle2……
安装colcon
sudo apt install python3-colcon-common-extensions
执行以下命令构建工作区中所有的包
colcon build
因为上文已经配置自动加载ros2的环境信息，现需要运行本项目，需在此基础上加载本项目所需环境，构建完成后，打开一个新的终端，执行以下命令
source ~/dev_ws/install/local_setup.sh
此时执行以下命令，启动的就是本地的小海龟
ros2 run turtlesim turtlesim_node
可以通过修改 setWindowTitle("TurtleSim")中的窗口名进行验证执行以下命令，修改第52行的窗口名称
vim ~/dev_ws/src/ros_tutorials/turtlesim/src/turtle_frame.cpp
然后重新构建包
colcon build
再次执行以下命令可以看到窗口名称已修改
ros2 run turtlesim turtlesim_node
关于操作命令还是要多使用tab键自动补全功能和 -h查看帮助文档，以下命令关于可选参数就不介绍了，多查看帮助文档吧！
若没有自动补全功能，是缺少 python3-argcomplete安装包导致，执行以下命令后重启终端即可解决
sudo apt-get install python3-argcomplete
含义命令创建功能包ros2 pkg create –build-type ament_python
Original: https://blog.csdn.net/Q0717168/article/details/125490861
Author: 小白典
Title: ROS2安装及基础知识介绍
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