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Ubuntu20.04安装ROS2+ROS2-PX4框架搭建

2023-05-16

目录

  • Ubuntu20.04安装ROS2
    • Set locale
    • Setup Sources
    • Install ROS2 package
    • Environment setup
    • 测试
  • ROS2-PX4框架搭建
    • Install PX4
    • Install ROS2
    • Setup XRCE-DDS Agent & Client
      • Setup the Agent
      • Start the Client
    • Build ROS 2 Workspace
      • Building the Workspace
      • Running the Example
      • ROS 2 Offboard Control Example

Ubuntu20.04安装ROS2

具体步骤参照 官方文档。此外如果安装过程中出现bug，可以参考这篇文章，写得很详细。

Set locale

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

Setup Sources

sudo apt update
sudo apt install curl gnupg2 lsb-release
curl http://repo.ros2.org/repos.key | sudo apt-key add - 
sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros2/ubuntu `lsb_release -cs` main" > /etc/apt/sources.list.d/ros2-latest.list'

Install ROS2 package

sudo apt update
sudo apt install ros-foxy-desktop

Environment setup

用脚本设置：

source /opt/ros/foxy/setup.bash

但是这样每次打开新终端都得配置一下，如果不想每次打开新终端都输入一遍上述语句，可以这样设置，让终端自动配置好环境：

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

测试

可以用下述例程来测试一下环境是否安装成功：
分别在两个终端运行talker和listener

  1. 终端1输入
ros2 run demo_nodes_cpp talker
  1. 终端2输入
ros2 run demo_nodes_cpp listener

可以看到终端1在不断输出hello world，终端2在接收。那么ros2环境就安装好了

ROS2-PX4框架搭建

这个安装教程针对最新的PX4固件（v1.14及以后）。最新的PX4固件直接采用XRCE-DDS中间件来和ROS2连接，用这种最新的方法，环境配置简单了许多。
参照官方教程
在这里插入图片描述

Install PX4

以下步骤需要科学上网：

  1. 下载PX4源码
git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git --recursive
  1. 安装配套的工具
bash ./PX4-Autopilot/Tools/setup/ubuntu.sh
  1. 重启电脑

Install ROS2

如果按步骤下来，我们之前已经安装好了ROS2 Foxy，接下来还需要安装一些Python的依赖项

pip3 install --user -U empy pyros-genmsg setuptools

注意上条指令如果报错，可以重新运行一遍，到没有错误信息为止

Setup XRCE-DDS Agent & Client

要让ROS2和PX4通讯，需要在PX4上运行XRCE-DDS的客户端，并在计算机上运行XRCE-DDS的代理

Setup the Agent

  1. 启动一个终端，输入以下指令
git clone https://github.com/eProsima/Micro-XRCE-DDS-Agent.git
cd Micro-XRCE-DDS-Agent
mkdir build
cd build
cmake ..
make
sudo make install
sudo ldconfig /usr/local/lib/
  1. 启动代理，连接模拟器运行的XRCE-DDS的客户端
MicroXRCEAgent udp4 -p 8888

这样代理就启动了，但是在启动PX4的客户端之前，代理不会接收到任何信息。
在这里插入图片描述

Start the Client

PX4的仿真环境会自动启动XRCE-DDS的客户端，并连接到UDP 8888端口。我们打开一个新的终端，启动PX4的仿真：

make px4_sitl gazebo-classic

（如果这里报错找不到gazebo-classic，可以重新下载一个最新版的PX4源码，并–recursive更新一下)

PX4的仿真启动完成后，我们就能在之前的终端看到话题了
在这里插入图片描述

Build ROS 2 Workspace

Building the Workspace

默认的ROS2工作区建立在home目录下，当然这个可以根据需求更改

  1. 打开终端，建立一个新的工作区
mkdir -p ~/ws_sensor_combined/src/
cd ~/ws_sensor_combined/src/
  1. 下载例程和px4_msgs
git clone https://github.com/PX4/px4_msgs.git
git clone https://github.com/PX4/px4_ros_com.git
  1. 配置ros2 foxy的环境，并用colcon编译工作区
cd ..
source /opt/ros/foxy/setup.bash
colcon build

Running the Example

可以利用以下例程测试是否搭建成功

  1. 在终端输入（在~/ws_sensor_combined/目录下）
source install/local_setup.bash
  1. 启动示例
ros2 launch px4_ros_com sensor_combined_listener.launch.py

只要PX4的仿真是启动着的，就可以在终端接收到订阅的传感器信息：

在这里插入图片描述

ROS 2 Offboard Control Example

  1. 启动终端，输入
MicroXRCEAgent udp4 -p 8888
  1. 在另一个终端启动PX4仿真
#首先要到PX4源码的目录下
make px4_sitl gazebo-classic
  1. 打开一个新的终端，进入之前创建的ROS2工作区目录下
cd ~/ws_offboard_control/
source install/local_setup.bash
ros2 run px4_ros_com offboard_control

可以看到无人机自动解锁，并上升到5m的高度，定点盘旋

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