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0.引言

  笔者研究生的课题是关于多传感器数据融合的，传感器数据获取一般是通过Arduino或者树莓派获取，Arduino主要偏硬件开发，一般数据处理能力相对树莓派较弱，笔者除了要获取数据，还需要进行大量数据同时处理。为实现多传感器数据同步建图，本文通过树莓派获取数据，硬件驱动代码是基于ROS开发的，ROS是Robot Operate System（机器人操作系统），可以驱动硬件获取数据，并能进行数据处理。本文为了实现传感器数据的获取和处理，进行ROS系统的安装和简单开发。本文介绍了ROS安装，ROS创建工作空间和功能包，ROS中执行C++文件，ROS中执行Python文件。

1.安装ROS

  （1）检查下载源；
  确认“软件和更新”对话框中“Ubuntu Software”项下，从互联网下载的前四项的复选框都勾选，并选择合适的下载源。
  


  （2）添加ros软件源和秘钥；

//添加ROS软件源
sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) 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

 


  （3）检查Ubuntu系统版本确定ros版本；

sudo lsb_release -a

  
  
  本文使用Ubuntu18.04系统，安装Melodic版本ros。
  （4）安装ros和rosinstall；

//更新原有库
sudo apt update

//melodic为ubuntu18.04下的ros版本
sudo apt-get -f install ros-melodic-desktop-full

//初始化rosdep
sudo rosdep init

//更新rosdep
rosdep update

//安装rosinstall
sudo apt install python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential

//设置环境变量
echo "source /opt/ros/melodic/setup.bash">>~/.bashrc
source ~/.bashrc

  （5）检查ros是否成功安装。
  键入：roscore，若能启动，则说明ros安装成功。
  

2.ROS创建工作空间和功能包

  工作空间是一个存放工程开发相关文件的文件夹，一般包含src、build、devel、install文件夹。
  功能包是一个项目文件夹，位于工作空间的src文件夹下。
  （1）创建工作空间；

mkdir -p ~/catkin_ws/src

cd ~/catkin_ws/src

catkin_init_workspace

  （2）编译工作空间；

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

//若想在编译空间中产生install文件夹，需再执行命令：
catkin_make install

  （3）创建功能包；

cd ~/catkin_ws/src

//创建功能包格式：catkin_create_pkg <package_name> [depend1] [depend2] [depend3] ...
catkin_create_pkg test_pkg std_msgs rospy roscpp

  


  （4）编译功能包；

cd ~/catkin_ws

catkin_make

//若编译成功，以下代码执行结果不会报错
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

//若以上代码报错，可以执行以下代码
catkin_make_isolated
source ~/catkin_ws/devel_isolated/setup.bash

  （5）环境变量设置与检查。

//每打开新的终端需要重新设置环境变量
source devel/setup.bash
或者
source devel_isolated/setup.bash

//检查环境变量
echo $ROS_PACKAGE_PATH

  

3.在ROS中使用C++代码

  （1）创建for.cpp文件；
  在~/catkin_ws/src/test_pkg/src下打开终端，键入：gedit for.cpp，输入以下代码，并保存。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int  a = 5;
	for (a; a < 10; a++)
	{
		cout << "a = " << a << endl;
	}
	return 0;
}

  得到for.cpp文件。
  


  （2）添加编译规则；
  

add_executable(for_cpp src/for.cpp)
target_link_libraries(for_cpp ${catkin_LIBRARIES})

  （3）编译并执行代码；

cd ~/catkin_ws/

catkin_make
或
catkin_make_isolated

source devel/setup.bash
或
source devel_isolated/setup.bash

//在另外一个终端输入以下代码，启动ros
roscore

//在原终端输入，执行可执行文件
rosrun test_pkg for_cpp

  

4.在ROS中使用Python代码

  （1）创建for.py文件；
在~/catkin_ws/src/test_pkg/下新建一个文件script，进入该文件，并打开终端，键入：gedit for.py，输入以下代码，并保存。

#!/usr/bin/python
for a in range(5, 10):
    if a < 10:
        print 'a = ', a
        a += 1
    else:
        break

  


  （2）设置文件可执行；
  


  （3）添加编译规则；
  


  （4）执行代码（python代码无需编译）。

cd ~/catkin_ws/

catkin_make
或
catkin_make_isolated

source devel/setup.bash
或
source devel_isolated/setup.bash

//在另外一个终端输入以下代码，启动ros
roscore

//在原终端输入，执行可执行文件
rosrun test_pkg for.py

  

参考资料：
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[3] 年少策马且长歌. 安装ROS时执行到sudo rosdep init时出现sudo: rosdep：找不到命令提示; 2019-12-03 [accessed 2023-04-09].
[4] 角落de男孩. 解决Ubuntu18.04 安装ROS中 sudo rosdep init 和 rosdep update 失败问题; 2021-05-27 [accessed 2023-04-09].
[5] 长沙有肥鱼. ROS rosdep update更新失败（简单解决）; 2021-10-04 [accessed 2023-04-09].
[6] 爱折腾. ROS入门教程-安装并配置ROS环境（Kinetic 版本）; [accessed 2023-04-09].
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[8] qq_42735696. source devel/setup.bash bash: devel/setup.bash: No such file or directory解决方法; 2021-01-20 [accessed 2023-04-09].
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[10] 区块链市场观察家. 问题：Ubuntu虚拟机没有IP地址; 2021-03-25 [accessed 2023-04-09].
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