ROS2+Gazebo简易自动驾驶（2）

文章列表

1. 建模场地【已更新】
2. Turtle Bot 4 环境安装 【已更新】
3. 巡线【已更新】
4. 红绿灯、停车牌建模【已更新】
5. 红绿灯、停车牌识别【已更新】
6. SLAM导航【已更新】

第二步：Turtle Bot 4 环境安装

自己构建仿真环境中的自动驾驶小车太困难。激光雷达、摄像头、电机轮子、导航控制算法等，自己实现需要很多时间，赶不上交作业了。因此，我们直接使用Turtle Bot 4机器人作为自动驾驶小车。

Turtle Bot 4依赖ROS2机器人操作系统和Gazebo仿真环境。而ROS2又依赖于Ubuntu操作系统。

安装Ubuntu24.04+Windows双系统

我试过Ubuntu22.04和24.04两个版本。只有Ubuntu24.04可以使用。大概是因为Turtle Bot 4的仿真代码对新版系统的支持更好吧。

下载Ubuntu24.04系统镜像

• 下载网址：Download Ubuntu Desktop | Ubuntu
• 如果网络不好，也可以下载国内镜像：Index of /ubuntu-releases/24.04.1/ | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror

安装双系统

参考官方教程：Install Ubuntu desktop | Ubuntu

简单来说，步骤有：

1. 制作系统U盘
2. 从U盘启动电脑
3. 安装Ubuntu系统

安装ROS2机器人操作系统

每个Ubuntu系统版本都有唯一对应的ROS系统版本。Ubuntu24.04对应的ROS版本是ROS2 jazzy。

参考官方教程：Ubuntu (deb packages) — ROS 2 Documentation: Jazzy documentation

简单来说，就是在终端中一行一行执行教程中的指令。

需要注意的是，最后我们选择desktop版本安装（为了使用rviz）

安装ROS完成后，想在终端中使用ros，还需要先执行以下指令

如果不想每次打开终端，都source /opt/ros/jazzy/setup.bash ，可以把这行代码放在~/.bashrc 文件中，这样系统会在打开终端时自动source，参考以下指令：

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

最后，执行以下指令。如果两个终端中都显示hello world 就说明ROS2安装成功了

安装Gazebo

Gazebo是一个机器人三维仿真软件。它被广泛地和ROS一同使用，在ROS中编写控制代码，在Gazebo中仿真。当然，Gazebo的文档、代码、论坛资料很不完整，因此使用过程也十分折磨。

参考官方教程：Installing Gazebo with ROS — Gazebo ionic documentation

Gazebo可以单独安装，但是我们这里选择和ros一同安装，因为方便一点，教程上也是这么建议的。

每个ROS版本都有对应的Gazebo版本，咱们ROS2 Jazzy对应的是GZ Harmonic。

简单来说，执行这一行代码就够了

sudo apt-get install ros-jazzy-ros-gz

执行以下指令，若成功显示出一排图形，则说明安装成功

gz sim shapes.sdf

安装Turtle Bot 4仿真环境

参考官方教程：TurtleBot 4 Simulator · User Manual

注意，我们为了开发方便，一定要选择从源码安装

rosdep指令连不上网解决办法：rosdistro | 镜像站使用帮助 | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror

sudo apt-get install python3-rosdep

rosdep init

# 为 rosdep update 换源
export ROSDISTRO_INDEX_URL=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/rosdistro/index-v4.yaml
rosdep update

# 每次 rosdep update 之前，均需要增加该环境变量
# 为了持久化该设定，可以将其写入 .bashrc 中，例如
echo 'export ROSDISTRO_INDEX_URL=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/rosdistro/index-v4.yaml' >> ~/.bashrc

为了方便启动终端时自动source，我们可以

sudo echo "source ~/turtlebot4_ws/install/setup.bash" >> ~/.bashrc

检测环境安装

运行以下指令（为什么选择maze地图，不选择默认的warehouse？因为可恶的warehouse需要从Gazebo网站下载地图，而这个网站上的warehouse最近不能用了）：

ros2 launch turtlebot4_gz_bringup turtlebot4_gz.launch.py slam:=true nav2:=true rviz:=true world:=maze

如果出现了激光雷达无法建图的问题：

打开文件：/opt/ros/jazzy/share/irobot_create_description/urdf/create3.urdf.xacro

把301行的ogre换成ogre2就好了。具体原因不知道呜呜

出现以下界面

在右侧界面，选择keyboard，可以用wasd控制机器人移动，同时可以看到左侧SLAM建图结果

点击rviz（左侧窗口）上的Nav2 Goal按键，鼠标左键点击rviz地图中某一点，拖动鼠标后放开按键。可以看到机器人沿规划路径自动向目标点移动。

点击Waypoint mode

在地图上设置多个Nav2 Goal，点击Start Nav Through Poses，可以看到机器人依次经过了所有路径点

Turtle Bot 4 环境安装完成 ！！！