[Pixhawk/PX4]开发环境搭建(Ubuntu 18.04)和问题总结

2023-05-16

主要记录了`PX4`环境在`Ubuntu 18.04`下的搭建过程和问题总结。

由于gazebo在ros安装中一般会包括，所以gazebo安装没有介绍。

一、基础资源下载

这是我第一次接触ubuntu系统的安装，所以可能有些步骤有错误或者多余，敬请批评指正。

1.下载安装脚本ubuntu.sh和requeirements.txt，不太懂这个要干嘛而且很多教程中没有，所以我就试了一下反正不亏。

wget https://raw.githubusercontent.com/PX4/Firmware/master/Tools/setup/ubuntu.sh 
wget https://raw.githubusercontent.com/PX4/Firmware/master/Tools/setup/requirements.txt

2.运行ubuntu.sh安装，安装完成后需要重启电脑。

source ubuntu.sh

3.安装完成后的检查

运行命令检查

arm-none-eabi-gcc --version

如果出现下面就是安装Nuttx成功

二、安装流程

这一板块我也是参考了好多教程，大家可以直接看链接中的文章，讲的非常详细：

无人机仿真搭建:ROS，Gazebo，SITL，MAVROS，PX4_waitin丶的博客-CSDN博客

安装SITL

1.下载代码

git clone https://github.com/ArduPilot/ardupilot
cd ardupilot
git submodule update --init --recursive

第三个指令最容易出错，因为github网站难以访问，容易出现连接失败，方法主要有换网站将.gitmodules文件中所有github.com替换为github.com.cnpmjs.org，或者直接下载失败的安装包。

但我在安装过程中发现在浏览器中打开那个连接失败的github网址可以提高连接的成功率，然后重复命令几次就行。

2.安装依赖

Tools/environment_install/install-prereqs-ubuntu.sh -y
. ~/.profile

3.测试

执行一个python脚本就可以测试

cd ~/ardupilot/ArduCopter
sim_vehicle.py --map --console

没出错，看到界面就行。如果有错就复制搜索一下。

安装mavors

sudo apt install ros-melodic-mavros ros-melodic-mavros-extras

wget https://raw.githubusercontent.com/mavlink/mavros/master/mavros/scripts/install_geographiclib_datasets.sh

这一步连接需要花费一些时间，出现连接错误可以试着更换网络或者换成http。

sudo chmod a+x ./install_geographiclib_datasets.sh

sudo ./install_geographiclib_datasets.sh

这里出现三个installing就好了，据说要花些时间，应该也是网络的问题。

PX4配置

下载源码有两种方式，一种在github上下载源码，但是速度非常慢，一种在gitee上下载源码，我就直接挂gitee了，注意不同教程下载下的文件可能有些路径不太一样。

git clone https://gitee.com/robin_shaun/PX4_Firmware
cd PX4_Firmware
git checkout -b xtdrone/dev v1.11.0-beta1

然后需要修改一下.gitmodules文件

先备份：

sudo cp .gitmodules .gitmodules.bak

打开文件

sudo gedit .gitmodules

内容替换为：

[submodule "mavlink/include/mavlink/v2.0"]
	path = mavlink/include/mavlink/v2.0
	url = https://gitee.com/robin_shaun/c_library_v2.git
	branch = master
[submodule "src/drivers/uavcan/libuavcan"]
	path = src/drivers/uavcan/libuavcan
	url = https://gitee.com/robin_shaun/uavcan.git
	branch = px4
[submodule "Tools/jMAVSim"]
	path = Tools/jMAVSim
	url = https://gitee.com/robin_shaun/jMAVSim.git
	branch = master
[submodule "Tools/sitl_gazebo"]
	path = Tools/sitl_gazebo
	url = https://gitee.com/robin_shaun/sitl_gazebo.git
	branch = master
[submodule "src/lib/matrix"]
	path = src/lib/matrix
	url = https://gitee.com/robin_shaun/Matrix.git
	branch = master
[submodule "src/lib/ecl"]
	path = src/lib/ecl
	url = https://gitee.com/robin_shaun/ecl.git
	branch = master
[submodule "boards/atlflight/cmake_hexagon"]
	path = boards/atlflight/cmake_hexagon
	url = https://gitee.com/robin_shaun/cmake_hexagon.git
	branch = px4
[submodule "src/drivers/gps/devices"]
	path = src/drivers/gps/devices
	url = https://gitee.com/robin_shaun/GpsDrivers.git
	branch = master
[submodule "src/modules/micrortps_bridge/micro-CDR"]
	path = src/modules/micrortps_bridge/micro-CDR
	url = https://gitee.com/robin_shaun/micro-CDR.git
	branch = px4
[submodule "platforms/nuttx/NuttX/nuttx"]
	path = platforms/nuttx/NuttX/nuttx
	url = https://gitee.com/robin_shaun/NuttX.git
	branch = px4_firmware_nuttx-9.1.0+
[submodule "platforms/nuttx/NuttX/apps"]
	path = platforms/nuttx/NuttX/apps
	url = https://gitee.com/robin_shaun/NuttX-apps.git
	branch = px4_firmware_nuttx-9.1.0+
[submodule "platforms/qurt/dspal"]
	path = platforms/qurt/dspal
	url = https://gitee.com/robin_shaun/dspal.git
[submodule "Tools/flightgear_bridge"]
	path = Tools/flightgear_bridge
	url = https://gitee.com/robin_shaun/PX4-FlightGear-Bridge.git
	branch = master 
[submodule "Tools/jsbsim_bridge"]
	path = Tools/jsbsim_bridge
	url = https://gitee.com/robin_shaun/px4-jsbsim-bridge.git
[submodule "src/examples/gyro_fft/CMSIS_5"]
	path = src/examples/gyro_fft/CMSIS_5
	url = https://gitee.com/mirrors/CMSIS_5

然后运行

git submodule update --init --recursive

安装python依赖

无论用哪种方式下载完源码，都需要安装依赖才能成功编译，我之前在这卡了很久就是没有安装依赖就编译（引用原话）

cd ~/PX4_Firmware
bash ./Tools/setup/ubuntu.sh --no-nuttx --no-sim-tools

编译

make px4_sitl_default gazebo

这里最容易出现问题，我在后面进行总结。

编译成功之后应该会打开gazebo并且没有报错

配置环境

修改.bashrc文件

sudo gedit ~/.bashrc

在最末尾加入下面的代码，注意路径有可能不同，注意检查，前两个source不能颠倒

source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
source ~/PX4_Firmware/Tools/setup_gazebo.bash ~/PX4_Firmware/ ~/PX4_Firmware/build/px4_sitl_default
export ROS_PACKAGE_PATH=$ROS_PACKAGE_PATH:~/PX4_Firmware
export ROS_PACKAGE_PATH=$ROS_PACKAGE_PATH:~/PX4_Firmware/Tools/sitl_gazebo

运行

source ~/.bashrc

检测

cd ~/PX4_Firmware
roslaunch px4 mavros_posix_sitl.launch

这时gazebo将会启动，注意检查有没有错误。

打开另一个终端

rostopic echo /mavros/state

connected：True，说明MAVROS与SITL通讯成功

三、问题总结

1.github连接失败

这个是前期困扰很久的问题，想过翻墙但ubuntu不知道怎么翻，想着换网站这个方法解决了大部分问题，但是会剩下一两个依然跑到github去clone，气坏我了。师兄告诉我可以直接去下载然后安装，但我发现从终端里打开那个网址后，他就可以clone了，就重复几次

git submodule update --init --recursive

就完成了。

2.缺少waf_light文件

这个问题有些神奇，因为都是在一个开源站下的为啥别人没遇到，但我在gitee上找到了这个文件，放到路径中：home/ardupilot/modules/waf/waf-master，并且这个文件版本不能太高2.0.9不行，1.9.0行。

3.报错集锦

我遇到了个宝藏博主，写了个问题总结，解决了两个大问题，感动哭了。

搭建无人机仿真环境之PX4安装_wangdongjiab的博客-CSDN博客

下面我主要说我的错误：

（1）

ninja: build stopped: subcommand failed.
Makefile:198: recipe for target 'px4_sitl_default' failed
make: *** [px4_sitl_default] Error 1

这个问题，在网上搜了好多，但都是193， 200没有和我相同的，直到遇到这个大神。

解决方法：

sudo apt-get install libgstreamer-plugins-base1.0-dev

（2）在最后的测试环节我遇到了：

RLException: [indoor1.launch] is neither a launch file in package [px4] nor is [px4] a launch file name
The traceback for the exception was written to the log file

也是搜了好久，

解决方法：

source ~/PX4_Firmware/Tools/setup_gazebo.bash ~/PX4_Firmware/ ~/PX4_Firmware/build/px4_sitl_default
export ROS_PACKAGE_PATH=$ROS_PACKAGE_PATH:~/PX4_Firmware
export ROS_PACKAGE_PATH=$ROS_PACKAGE_PATH:~/PX4_Firmware/Tools/sitl_gazebo

为了大家能找到这个错误，我直接复制粘贴一波。

ninja: build stopped: subcommand failed.
Makefile:198: recipe for target 'px4_sitl_default' failed
make: *** [px4_sitl_default] Error 1

RLException: [indoor1.launch] is neither a launch file in package [px4] nor is [px4] a launch file name
The traceback for the exception was written to the log file
（3）无法使用以下命令：

roslaunch px4 mavros_posix_sitl.launch

并且打开终端时显示bash:/home/this/catkin_ws/setup.bash：没有那个文件或目录

可以参考https://blog.csdn.net/qq_43310597/article/details/106008565

可以解决

（4）XTDrone中roslaunch px4 indoor1.launch报错

... logging to /home/youngjuge/.ros/log/541dceb0-6f89-11ec-8b2b-f8a2d6c74657/roslaunch-youngjuge-Lenovo-XiaoXin-Chao7000-14IKBR-9470.log
Checking log directory for disk usage. This may take a while.
Press Ctrl-C to interrupt
Done checking log file disk usage. Usage is <1GB.

RLException: while processing /home/youngjuge/PX4_Firmware/launch/single_vehicle_spawn_xtd.launch:
Invalid <param> tag: Cannot load command parameter [model_description]: no such command [['xmlstarlet', 'ed', '-d', '//plugin[@name="mavlink_interface"]/mavlink_tcp_port', '-s', '//plugin[@name="mavlink_interface"]', '-t', 'elem', '-n', 'mavlink_tcp_port', '-v', '4560', '/home/youngjuge/PX4_Firmware/Tools/sitl_gazebo/models/iris_stereo_camera/iris_stereo_camera.sdf']]. 

Param xml is <param command="$(arg cmd)" name="model_description"/>
The traceback for the exception was written to the log file

可以看出少了xmlstarlet，因此安装就可以了。

sudo apt install xmlstarlet

参考博客https://blog.csdn.net/qq_42215388/article/details/122164064#commentBox

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