本文介紹基于Ubuntu22.04安裝ROS2機器人系統(tǒng)教程，并附帶詳細測試方法，基于觸覺智能RK3576核心板方案，使用配套開發(fā)板Purple Pi OH2演示。

ROS、ROS2簡介

ROS（Robot Operating System）和ROS2并非傳統(tǒng)意義上的操作系統(tǒng)內核，而是面向機器人開發(fā)的開源軟件框架，提供節(jié)點通信、硬件抽象、算法庫、仿真調試等核心能力，降低機器人開發(fā)復雜度。而ROS2是為解決ROS的工業(yè)級痛點而重構的新一代框架，支持 Linux、Windows、macOS及嵌入式RTOS。

• 應用場景

ROS2典型的應用場景工業(yè)級機器人（ 協(xié)作機器人、AGV無人車、工業(yè)機械臂的實時控制與調度 等）、車載與自動駕駛（路徑規(guī)劃、車輛協(xié)同）、嵌入式邊緣機器人（ 巡檢機器人、無人機 、水下機器人 ）等。

• ROS& ROS2對比

ROS2安裝

• 環(huán)境準備

燒錄觸覺智能RK3576核心板/開發(fā)板網盤資料的Ubuntu22.04系統(tǒng)固件：

觸覺智能提供軟硬件配套豐富資料，網盤可聯(lián)系客服134-2385-6106獲取。

完成燒錄后，設置 locale本地語言支持 UTF-8，命令如下：

sudo apt update && sudo apt install locales 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

啟用Universe源：

sudo apt install software-properties-common sudo add-apt-repository universe

添加 ROS2 GPG key

sudo apt update && sudo apt install curl gnupg2 -y sudo curl -sSL https://gitee.com/tyx6/rosdistro/raw/master/ros.key -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg

為軟件源添加 ROS2 repository，這里選擇清華源：

echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ros2/ubuntu $(. /etc/os-release && echo $UBUNTU_CODENAME) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null

• 安裝ROS2

Purple Pi OH2開發(fā)板上使用Ubuntu22.04是帶桌面的系統(tǒng)，這里安裝ROS2也推薦Desktop 版包含: ROS, RViz, demos, tutorials。

sudo apt update && sudo apt upgrade

sudo apt install ros-humble-desktop

完成安裝后，接下來開始測試。

ROS2功能測試

• Turtlesim測試

配置環(huán)境變量：

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

打開四個終端，分別輸入：

# 終端1 啟動”小烏龜” ros2 run turtlesim turtlesim_node # 終端2 開啟鍵盤控制 ros2 run turtlesim turtle_teleop_key # 終端3 開啟查看活躍話題 ros2 topic list # 終端4 查看烏龜實時位置 ros2 topic echo /turtle1/pose

通信測試

話題發(fā)布/訂閱測試跨終端交互，C++ demo測試：

# 話題訂閱 ros2 run demo_nodes_cpp listener # 話題發(fā)布 ros2 run demo_nodes_cpp talker

點擊添加圖片描述（最多60個字）

話題發(fā)布/訂閱測試跨終端交互，Python demo測試：

# 話題訂閱 ros2 run demo_nodes_py listener # 話題發(fā)布 ros2 run demo_nodes_py talker

性能表現

輸入以下命令：

# 開啟性能模式 sudo -i echo performance > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor echo performance > /sys/devices/system/cpu/cpu4/cpufreq/scaling_governor # 測試 # 終端1 啟動”小烏龜” ros2 run turtlesim turtlesim_node # 終端2 開啟鍵盤控制 ros2 run turtlesim turtle_teleop_key # 終端3 測試頻率 ros2 topic hz /turtle1/pose

小烏龜節(jié)點默認以約 60Hz 發(fā)布/turtle1/pose話題，實測平均頻率約 62.5Hz接近60Hz ，無警告。

RVIZ2三維可視化測試

啟動圖形界面：

ros2 run rviz2 rviz2

成功啟動RVIZ2，界面加載完整（如圖），支持3D可視化交互。

• 預覽雷達點云數據

硬件連接：雷達設備通過USB數據線接到Pruple Pi OH2開發(fā)板的USB接口。

進入系統(tǒng)查看確認識別到雷達設備：

從github獲取測試demo：

git clone https://gitee.com/ldrobotSensorTeam/ldlidar_sl_ros2.git cd ldlidar_sl_ros2

修改launch/ld14.launch.py文件指定雷達設備節(jié)點/dev/ttyACM0

編譯測試demo：

root@industio:/ldlidar_sl_ros2# source /opt/ros/humble/setup.bash root@industio:/ldlidar_sl_ros2# colcon build

測試命令：

root@industio:/ldlidar_sl_ros2# source ./install/setup.sh root@industio:/ldlidar_sl_ros2# export DISPLAY=:0 root@industio:/ldlidar_sl_ros2# ros2 launch ldlidar_sl_ros2 viewer_ld14.launch.py

運行命令后可以看到雷達掃描結果的3D視圖：