ROS2 Humble完整环境配置指南

ROS2 Humble完整环境配置指南

基于VirtualBox 7.2.4和Ubuntu 22.04.5 LTS的详细步骤

欢迎来到ROS2 Humble环境配置教程！本文面向完全零基础的小白，手把手教你如何在虚拟机中搭建完整的ROS2开发环境。我们将使用VirtualBox 7.2.4作为虚拟机平台，安装Ubuntu 22.04.5 LTS操作系统，并最终完成ROS2 Humble的安装与测试。通过本教程，你将掌握从零开始配置ROS2开发环境的全部技能。

1. 准备工作：下载所需软件

在开始之前，请确保你的电脑满足以下基本要求：至少8GB内存、20GB空闲硬盘空间、支持虚拟化的CPU。然后下载以下安装包：

• VirtualBox 7.2.4：访问官网（www.virtualbox.org）下载Windows/Linux/macOS对应版本。
• Ubuntu 22.04.5 LTS镜像：从官网（ubuntu.com/download/server）下载ISO文件，推荐使用服务器版以节省资源，但桌面版亦可。

2. 安装VirtualBox并创建虚拟机

双击下载的VirtualBox安装包，按默认设置安装即可。安装完成后打开VirtualBox，点击“新建”按钮创建虚拟机：

1. 名称：输入“Ubuntu22.04-ROS2Humble”；文件夹保持默认；类型选择Linux；版本选择Ubuntu (64-bit)。
2. 内存大小：建议分配4096MB或更多（根据你的物理内存调整）。
3. 硬盘：选择“现在创建虚拟硬盘”，文件类型选VDI，存储选“动态分配”，大小建议25GB以上。

创建完成后，选中虚拟机点击“设置” -> “存储”，在控制器IDE下添加Ubuntu的ISO镜像文件，以便启动安装。

3. 安装Ubuntu 22.04.5 LTS

启动虚拟机，系统将从ISO引导。选择语言为English，然后按照提示进行：

1. 键盘布局默认即可。
2. 网络配置：如果使用NAT模式，通常会自动获取IP，保持默认。
3. 镜像地址：保持默认或选择合适的国内镜像（如mirrors.aliyun.com）。
4. 存储配置：选择“使用整个磁盘”并确认分区。
5. 用户信息：设置用户名和密码（例如用户名：ros，密码：ros）。
6. 等待安装完成，重启前记得移除安装介质（ISO）。

重启后登录系统，首先更新软件包：

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

4. 安装VirtualBox增强功能（可选但推荐）

增强功能可以优化显示、共享剪贴板和文件。在虚拟机菜单点击“设备” -> “安装增强功能”，然后在终端挂载并运行安装：

sudo mount /dev/cdrom /mntcd /mntsudo ./VBoxLinuxAdditions.run

重启虚拟机后生效。

5. 安装ROS2 Humble

接下来进入核心环节：安装ROS2 Humble。请严格按照官方步骤操作，避免源或版本错误。

1. 设置locale：确保UTF-8编码

   sudo apt update && sudo apt install localessudo locale-gen en_US en_US.UTF-8sudo update-locale LC_ALL=en_US.UTF-8 LANG=en_US.UTF-8export LANG=en_US.UTF-8

2. 添加ROS2源：

   sudo apt install software-properties-commonsudo add-apt-repository universesudo apt update && sudo apt install curl -ysudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpgecho "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(lsb_release -cs) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null

3. 安装ROS2 Humble基础包：

   sudo apt updatesudo apt install ros-humble-desktop -y  # 包含机器人常用库和工具，体积较大，也可选择ros-humble-ros-base

4. 安装开发工具和依赖：

   sudo apt install python3-colcon-common-extensions python3-argcomplete python3-vcstool git -y

5. 设置环境变量：每次打开终端自动加载ROS2环境

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

6. 验证安装

运行经典的小海龟例程，检验ROS2 Humble是否正常工作。打开两个终端：

1. 终端1执行：ros2 run turtlesim turtlesim_node
2. 终端2执行：ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

如果出现小海龟窗口，并且可以用键盘控制它移动，则说明安装成功！

7. 总结与常见问题

至此，你已经完成了ROS2 Humble的完整环境配置。整个过程涵盖了虚拟机搭建、Ubuntu系统安装和ROS2部署，这是学习ROS2开发的坚实基础。如果遇到问题，请检查网络、源是否正确，或参考ROS官方文档。祝你在机器人开发之路上越走越远！