Ubuntu22.04配置ROS2+PX4仿真环境

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主要参考源：

https://blog.****.net/weixin_44174421/article/details/135827130

https://blog.****.net/Zecet/article/details/130474620

一、准备工作

1. 确保网络能够连接到github，出错主要源自于此；
2. 确保EmPy库的版本是3.3.4，否则会在colcon build的时候出错。现在安装ubuntu22.04更新后的EmPy版本为4.0，因而需要退回到3.3.4版本。在Ubuntu下，多种开源软件联合工作，各种版本不匹配而导致问题是非常常见的。
   1. Empy库是一个强大、稳健且成熟的模板系统，用于在模板文本中插入Python代码；
   2. 版本回退命令如下（先卸载再安装）

   pip3 uninstall empy
   pip3 install empy==3.3.4
   

3. 安装git工具

   sudo apt update
   sudo apt upgrade
   sudo apt install git
   #查看git版本
   git --version
   

二、安装ROS2

推荐使用鱼香ROS安装。

wget http://fishros.com/install -O fishros & . fishros

三、安装ROS2相关依赖

echo "source /opt/ros/humble/setup.bash" >> ~/.bashrc
pip3 install --user empy==3.3.4 pyros-genmsg setuptools
#安装colcon最容易出错，可以多参考博客
sudo apt install python3-colcon-common-extensions
sudo apt install ros-humble-desktop python3-argcomplete
sudo apt install ros-dev-tools

四、安装PX4固件

#下载源码 --recursive会递归下载二级及以下文件
git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git --recursive

# 进入PX4-Autopilot文件夹，确认源码是否下载完毕，如果因网络等未下载完全，则需要进一步下载更新
cd PX4-Autopilot
git submodule update --init --recursive

# 源码下载完毕后，执行下面操作
bash ./Tools/setup/ubuntu.sh

#显示 relogin or reboot when you attempting to install Nuttx
#即说明上一步成功

make px4_sitl gz_x500
#成功后将会显示Gazebo界面，并且里面有一架飞机

五、安装XRCE-DDS代理

XRCE-DDS是ROS2与PX4之间通信的桥梁。

#下载源码
git clone https://github.com/eProsima/Micro-XRCE-DDS-Agent.git
#进入文件夹
cd Micro-XRCE-DDS-Agent
#新建文件夹build
mkdir build
#进入build文件夹
cd build
#执行cmake
cmake ..
#执行make
make
#安装？
sudo make install
#？？？？
sudo ldconfig /usr/local/lib/
#安装完成后，启动代理，端口号为8888
MicroXRCEAgent udp4 -p 8888

六、创建ROS2工作空间并生成代码样例

此后的工作主要在此空间内进行

#创建工作空间路径
mkdir -p ~/ws_ros2/src/
#进入src文件夹，将下面的源码下载至src
cd ~/ws_ros2/src/
git clone https://github.com/PX4/px4_msgs.git
git clone https://github.com/PX4/px4_ros_com.git

#返回至工作空间根目录下进行编译
cd ..
#执行colcon编译
colcon build
#成功后，以上步骤在此后的工作中不需要再重复

source install/local_setup.bash
#执行代码样例
ros2 run px4_ros_com offboard_control

七、安装Mavros2

到第六部分为止，ROS2与PX4已经可以通过MicroXRCE通信并进行仿真，但在无人机中更常用的还是Mavros，因此还要安装Mavros2

mkdir -p ~/mavros2_ws/src
cd ~/mavros2_ws
rosinstall_generator --format repos mavlink | tee /tmp/mavlink.repos
rosinstall_generator --format repos --upstream mavros | tee -a /tmp/mavros.repos
vcs import src < /tmp/mavlink.repos
vcs import src < /tmp/mavros.repos
rosdep install --from-paths src --ignore-src -y
sudo ./src/mavros/mavros/scripts/install_geographiclib_datasets.sh
#注意：下面一行的路径与catkin build得到的不同
echo "source ~/mavros2_ws/install/setup.bash" >> ~/.bashrc

八、问题汇总

1. Gazebo-GL问题
   a. 错误信息： OpenGL 3.3 is not supported. Please update your graphics card drivers.

   b. 解决方法：

   export MESA_GL_VERSION_OVERRIDE=3.3
   

2. Gazebo闪退
   a. 错误信息： 按上述步骤操作之后，将不再提示错误信息，但Gazebo还是会闪退
   b. 解决方法：

   #在PX4-Autopilot文件夹下搜索px4-rc.simulator文件，应该有两个。
   #在文件内添加一句，如下所示
   --render-engine ogre