跳转至

安装并准备 ROS Noetic + Gazebo / 创建 ROS 工作空间

🧱 1. 安装并准备 ROS Noetic + Gazebo / 创建 ROS 工作空间

  1. 安装 ROS Noetic 如果还没装，请使用鱼香ROS的一键安装脚本安装 ROS Noetic。

按照推荐选择即可，可以参考如下选择：

安装 Gazebo（Noetic 默认 Gazebo 11）：

sudo apt install ros-noetic-gazebo-*
sudo apt install ros-noetic-gazebo-ros-pkgs ros-noetic-gazebo-ros-control
  1. 建立工作空间
mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src
  1. clone 仓库
git clone -b noetic https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3.git
git clone -b noetic https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_msgs.git
git clone -b noetic https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_simulations.git

  1. 编译 启动一个新的终端。 

    cd ~/catkin_ws
catkin_make

  2. 环境变量

把工作空间的环境自动加载（加入 .bashrc）：

echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

指定 TurtleBot3 机器人模型（可以是 burger / waffle / waffle_pi）：

echo "export TURTLEBOT3_MODEL=burger" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

🚀 2. 启动 Gazebo 仿真

✅ 启动空环境

打开一个终端：

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_empty_world.launch

这会启动 Gazebo 并载入一个空世界和 TurtleBot3 机器人模型。

🌍 启动带障碍物 / 环境的世界

比如你想在默认世界里：

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch

或者一个房子环境：

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_house.launch

注意，首次载入 house 世界可能需要稍长时间下载模型

🎮 3. 控制机器人移动

要在 Gazebo 里控制机器人：

🕹️ 键盘控制

打开新终端（保持 Gazebo 正在运行），然后：

roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

这会启用键盘控制（W/A/S/D 前进 / 后退 / 旋转），空格键停止等。

🧠 4. 使用 ROS 节点控制机器人

如果你想自己写 ROS 节点发布速度指令：

📡 ROS 话题控制例子

在另一个终端：

rostopic pub /cmd_vel geometry_msgs/Twist '{linear: {x: 0.2, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 0.5}}'

这会让机器人向前移动并缓慢旋转（只是例子，可以根据自己的代码改写）。
你也可以写一个节点发布 geometry_msgs/Twist 到 /cmd_vel。

🧩 5. 可选：启动自动避障 / SLAM / 导航

官方示例也有预设的一些 launch 文件：

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_simulation.launch

这个会启动模拟环境和避障、导航等节点（看你安装了哪些包）。

🛠️ 常见问题 & 注意事项

✔ 找不到 launch 文件
确保工作空间正确编译、source 已加载，否则 Gazebo launch 会报找不到包的错误。

✔ ROS 环境没有加载
每个新的终端必须 source ~/catkin_ws/devel/setup.bash 才能使用 turtlebot3 的命令。

✔ Gazebo 显示空白
可能是 Gazebo 与 ROS 库版本不匹配，确认 ROS Noetic 与 Gazebo 11 对应安装。 （一般通过 apt 安装可以保证兼容性）

如果你想，我也可以给你写出 一个完整 ROS Python 示例程序，让 TurtleBot3 在 Gazebo 中自动执行简单动作（如避障或走直线）。要不要？

额外补充内容

1. ~/.bashrc 和 source ~/.bashrc

  • ~/.bashrc 文件
  • ~/.bashrc 是一个隐藏的配置文件，位于 Linux 系统用户的主目录下（~ 表示当前用户的主目录）。它是 Bash shell（默认的命令行解释器）的配置文件之一，通常用于存储用户的环境变量、别名、shell 配置等。
  • 比如，你可以在其中设置常用的命令别名，或是更改命令提示符的样式，甚至设置路径来让系统识别新的程序和脚本。

  • 常见内容： 

    export PATH=$PATH:/opt/myprogram/bin
alias ll='ls -alF'
    这里 export PATH 是将一个新的路径添加到系统的环境变量中，alias 是创建一个简化的命令。

  • source ~/.bashrc

  • 当你修改了 ~/.bashrc 文件后，修改并不会立即生效。如果你想要让新的配置立即生效，可以在命令行中执行： 
    source ~/.bashrc
  • source 命令会读取并执行指定文件的内容，这样你就不需要重新启动终端窗口，便可以在当前会话中应用文件中的新设置。

在windows系统的ubuntu终端(terminal)中，它并不source ~/.bashrc。所以用它来执行一些脚本可能会显示有一些错误，例如: substitution args not supported: No module named 'defusedxml'。

所以在使用这个终端执行ros相应指令的时候，你需要先source ~/.bashrc。 操作如图：

wsl_windows_terminal.png

2. ROS 文件结构 (/opt/ros/)

  • ROS（Robot Operating System） 是一个开源机器人操作系统，用于开发机器人应用。在 Linux 系统中，ROS 的文件结构通常位于 /opt/ros/ 目录下。

/opt/ros/ 目录下的内容结构如下： - /opt/ros/noetic/（或其他版本，如 melodic、foxy） - bin/：存放 ROS 命令行工具，比如 roscore、roslaunch。 - include/：包含 ROS 库的头文件。 - lib/：存放 ROS 的库文件。 - share/：ROS 包和资源文件的目录，通常存放各个 ROS 包（例如，roscpp、rospy）和一些工具配置文件。

在 /opt/ros/ 下，通常会包含特定版本的 ROS 相关文件夹，例如 noetic，这是 ROS 1 的一个版本。在这个目录下，你可以找到 ROS 的核心工具、包和库。

3. ROS 包的命名规律与安装方法

  • ROS 包命名规律

  • ROS 包的命名通常遵循以下规则：

    • 小写字母和下划线：例如，my_robot_package。
    • 功能明确：包的名称通常与包的功能直接相关，例如 ros_control、ros_comm 等。
    • 版本号：有些包的名称可能包含版本信息，尤其是跨版本开发时，可能会看到类似 my_package_v2 的命名方式。

  • 如何使用 apt 安装 ROS 包

  • 在 Ubuntu 系统中，ROS 包可以通过 apt 包管理器直接安装。一般来说，ROS 的软件包已经预先编译并存放在 ROS 的官方软件源中，用户可以直接安装。

  • 安装命令格式： 

    sudo apt-get install ros-<rosdistro>-<package_name>
    其中，<rosdistro> 是 ROS 版本（如 noetic、melodic 等），<package_name> 是你要安装的 ROS 包名称。

    • 示例：安装 ROS 1 Noetic 的 ros-base 包： 
      sudo apt-get install ros-noetic-ros-base

  • 安装完成后，ROS 包会自动放置在 /opt/ros/<rosdistro>/ 目录下，并且你可以使用 ROS 提供的命令来操作这些包。

4. 多主机连接（ROS 多机通信基础）

在 ROS 中，可以让 多台电脑同时运行一个 ROS 系统，比如： - 一台电脑（主机）运行 roscore - 另一台电脑（从机）连接进来，发布或订阅话题

这在 机器人本体 + 上位机、多机器人协作 中非常常见。

4.1 多主机通信的基本原理

ROS 多机通信的核心思想是：

所有节点都必须能通过“主机名或 IP 地址”互相找到对方

所以需要解决两个问题： 1. 主机之间能不能互相“叫出名字” 2. ROS 知不知道谁是 Master、自己是谁

4.2 获取本机信息（主机名 & IP 地址）

① 查看本机主机名（hostname）

在终端输入： 

hostname

输出的就是 当前机器的名字，ROS 中会用到。

如果你想查看更完整的信息： 

hostnamectl

假设经过查询，主机的名字是：robot-master，而从机的名称是：robot-slave。

② 查看本机 IP 地址

ip a
或更简单： 
hostname -I

输出示例： 

192.168.1.100

假设，主机的IP是：192.168.1.100，从机的IP是：192.168.1.101

👉 记下 IP 地址 + 主机名，稍后会用到。

4.3 修改 /etc/hosts

① /etc/hosts 是干什么的？
  • /etc/hosts 是一个 本地的“名字 → IP 地址”对照表
  • 修改它可以让电脑在 不依赖 DNS 的情况下，直接通过主机名找到另一台电脑
② 编辑 /etc/hosts
sudo gedit /etc/hosts

假设： - 主机（Master）
- hostname：robot-master - IP：192.168.1.100 - 从机（Slave）
- hostname：robot-slave - IP：192.168.1.101

那么 两台机器的 /etc/hosts 都要加上：

192.168.1.100   robot-master
192.168.1.101   robot-slave

📌 重点提醒： - 两台电脑都要改 - 内容要完全一致 - IP 一定要写对（校园网下重启电脑/机器人可能会改变其IP）

4.4 在 ~/.bashrc 中配置 ROS 环境变量

ROS 通过几个 环境变量 来决定： - 谁是 Master - 自己是谁 - 通过什么方式被别人访问

① 打开 ~/.bashrc
gedit ~/.bashrc
② 设置 ROS Master（所有从机都要设置）

假设 Master 运行在 robot-master 上，端口默认是 11311：

export ROS_MASTER_URI=http://robot-master:11311
③ 设置本机身份（每台机器不同）
方法一：使用主机名

在主机上： 

export ROS_HOSTNAME=robot-master

在从机上： 

export ROS_HOSTNAME=robot-slave

方法二：使用 IP（网络不稳定时更保险）
export ROS_IP=192.168.1.101

⚠️ ROS_HOSTNAME 和 ROS_IP 二选一，不要同时设置

④ 让修改立即生效
source ~/.bashrc

4.5 启动顺序

1️⃣ 在主机（Master）上： 

roscore

2️⃣ 在从机上测试连接： 

rostopic list

如果能看到话题列表，说明多机通信成功 🎉

4.6 常见错误

问题 原因
ERROR: Unable to communicate with master ROS_MASTER_URI 写错
能 ping 通但 ROS 不通 /etc/hosts 未配置
一台能用一台不行 ROS_IP / ROS_HOSTNAME 设置错误
换网络就坏 IP 地址变了

4.7 总结

ROS 多机通信本质上就是：
让多台电脑在同一个网络下，用“能互相找到的名字和地址”共享一个 roscore

机器人课程文档

Robotics Course Docs

一个覆盖 ROS、感知、规划、仿真、操作与部署的双语机器人课程站。

学习路径

环境准备 机器人基础 ROS

实践模块

仿真 规划 部署

社区

GitHub Bilibili 问题反馈

面向学习者、创客与研究者的机器人课程文档。

© 2026 Ling Shaobin. 保留所有权利。

备案图标 粤公网安备44010602015719号