Ubuntu安装ROS Kinetic与Indigo版本指南

"这篇文档是关于在Ubuntu操作系统上安装ROS (Robot Operating System) 的Lndigo和Kinetic版本的教程，特别提到了针对Ubuntu 16.04和14.04的不同安装命令。此外，还介绍了如何选择不同的安装选项，如桌面完整版、基础版或单独的软件包安装，并提供了查找和安装特定ROS软件包的方法。ROS是一个开源的机器人软件平台，用于管理机器人系统的复杂通信和软件开发。" ROS简介: ROS，即Robot Operating System，是一个开源操作系统，专门设计用于支持机器人设备和软件的开发、测试和部署。它提供了一组工具、库和协议，使得机器人开发者能够轻松地创建和集成各种组件，如传感器、执行器、控制系统等。 安装ROS: 在Ubuntu 16.04上，可以使用以下命令安装ROS Kinetic桌面完整版： ```bash sudo apt-get install ros-kinetic-desktop-full ``` 而在Ubuntu 14.04上，对应的是ROS Indigo版本： ```bash sudo apt-get install ros-indigo-desktop-full ``` 除了完整版，还有桌面版、基础版和单独软件包安装方式： - 桌面版：包括ROS、rqt、rviz和通用机器人函数库。 - 基础版：仅包含ROS核心软件包、构建工具和通信库，无图形用户界面。 - 单独软件包：按需安装，例如安装`slam-gmapping`： ```bash sudo apt-get install ros-kinetic-slam-gmapping ``` 查找可用的ROS软件包，可以运行： ```bash apt-cache search ros-kinetic ``` ROS文件系统: ROS的文件系统基于Catkin，这是一种用于构建ROS软件包的构建系统。工作空间、软件包、CMakeLists.txt和package.xml是其关键组成部分： - Catkin工作空间：存放所有ROS包的地方。 - Package：最小开发单位，包含源代码、配置文件等。 - CMakeLists.txt：用于构建和编译过程的配置文件。 - package.xml：描述软件包的信息，如依赖项和版本号。 - Metapackage：不包含代码，但用于组织和声明其他软件包的依赖关系。 ROS通信架构: ROS的通信机制包括Nodes、Master、Topics、Messages、Services、Parameter Server和Action： - Node：运行在独立进程中的代码模块，通过Topics和服务进行通信。 - Master：负责节点注册和通信调度。 - Topic：数据流的通道，Nodes通过发布和订阅Topics进行数据交换。 - Message：定义数据结构，用于在Topic间传递信息。 - Service：客户端-服务器式通信，请求-响应模式。 - Parameter Server：全局参数存储，节点可以读写参数。 常用工具: ROS包含了一系列用于开发和调试的工具： - Gazebo：一个模拟环境，允许在虚拟世界中测试机器人。 - RViz：可视化工具，显示传感器数据和机器人状态。 - Rqt：一系列可扩展的图形工具。 - Rosbag：用于记录和回放ROS数据。 - Rosbridge：使ROS能与非ROS系统（如Web应用）交互。 - moveit!：提供高级运动规划和控制功能。 编程接口: ROS提供了两种主要的编程接口：roscpp和rospy，分别用于C++和Python编程。 - roscpp：为C++开发提供客户端库，涉及NodeHandle、Topic、Service、Param和时间处理。 - rospy：面向Python，提供了类似的功能接口，如Topic、Service和Param操作。 TF与URDF: - TF（Transformation Tree）：处理多机器人系统中的坐标变换，提供时间同步的3D空间变换。 - URDF（Unified Robot Description Format）：XML格式，用于描述机器人的结构和物理属性，包括链接、关节和TF。 总结，ROS是一个强大而全面的机器人开发框架，提供了丰富的工具和接口，使得机器人系统的设计、集成和调试变得更加便捷。了解并熟练掌握ROS的各个方面，对于机器人开发者来说至关重要。