Ubuntu 1604安装ROS+ ROS初始化失败的解决方案
#本文是对网络上安装ROS以及解决ROS初始化报错问题解决方法的整理，仅作为个人学习记录使用#
1. ROS版本选择
ROS目前只支持在Linux系统上安装部署，它的首选开发平台是Ubuntu。时至今日ROS已经相继更新推出了多种版本，供不同版本的Ubuntu开发者使用。为了提供最稳定的开发环境，ROS的每个版本都有一个推荐运行的Ubuntu版本。如下表所示：
| ROS版本 | 首选Ubuntu版本 |
|---|---|
| Noetic | Ubuntu 20.04 |
| Melodic | Ubuntu 18.04 |
| Lunar | Ubuntu 17.04 |
| Kinetic(建议选用) | Ubuntu 16.04 |
| Indigo | Ubuntu 14.04 |
| … | … |
本教程使用的平台是Ubuntu 16.04，ROS版本是Kinetic。
如果已经安装Ubuntu,可以在终端中输入cat /etc/issue确定Ubuntu版本号，然后选择对应的ROS版本。如果没有安装正确的ROS版本，就会出现各种各样的依赖a错误，所以安装时请谨慎。
更多信息请参考 ROS官方网站进行下载和安装。
2. 安装ROS
在正式的安装前，先检查下Ubuntu初始环境是否配置正确。
打开Ubuntu的设置->软件与更新->Ubuntu软件->勾选关键字universe,restricted,multiverse三项。如图所示:
配置完成后，就可以开始安装ROS了，打开终端。
① 添加sources.list
$ sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ros/ubuntu/ $DISTRIB_CODENAME main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
这一步配置将镜像添加到Ubuntu系统源列表中，建议使用国内或镜像源，这样能够保证下载速度。本例使用的是中国科技大学的源。
② 添加keys
$ sudo apt-key adv --keyserver hkp://ha.pool.sks-keyservers.net:80 --recv-key 421C365BD9FF1F717815A3895523BAEEB01FA116
公钥是Ubuntu系统的一种安全机制，也是ROS安装中不可缺的一部分。
③ 系统更新
$ sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade
更新系统，确保自己的Debian软件包和索引是最新的。
④ 安装ROS
ROS中有很多函数库和工具，官网提供了四种默认的安装方式，当然也可以单独安装某个特定的软件包。这四种方式包括桌面完整版安装、桌面版安装，基础版安装、单独软件包安装。推荐安装桌面完整版安装（包含ROS、rqt、rviz、通用机器人函数库、2D/3D仿真器、导航以及2D/3D感知功能），如下：
Ubuntu 16.04安装Kinetic版本
$ sudo apt-get install ros-kinetic-desktop-full # Ubuntu 16.04
如果你不想安装桌面完整版，你还可以尝试以下三种方式安装：
桌面版安装（包含ROS、rqt、rviz以及通用机器人函数库）
$ sudo apt-get install ros-kinetic-desktop
基础版安装（包含ROS核心软件包、构建工具以及通信相关的程序库，无GUI工具）
$ sudo apt-get install ros-kinetic-ros-base
单独软件包安装（这种安装方式在运行ROS缺少某些package依赖时会经常用到。你可以安装某个指定的ROS软件包,使用软件包名称替换掉下面的PACKAGE）
$ sudo apt-get install ros-kinetic-PACKAGE
例如系统提示找不到slam-gmapping，你就可以：
$ sudo apt-get install ros-kinetic-slam-gmapping
要查找可用的软件包，请运行：
$ apt-cache search ros-kinetic
软件包的依赖问题还可能出现在重复安装ROS、错误安装软件包的过程中，出现有一些软件包无法安装，例如：
下列软件包有未满足的依赖关系：ros-kinetic-desktop-full :
依赖: ros-kinetic-desktop 但是它将不会被安装；
依赖: ros-kinetic-perception 但是它将不会被安装；
依赖: ros-kinetic-simulators 但是它将不会被安装；
E: 无法修正错误，因为您要求某些软件包保持现状，就是它们破坏了软件包间的依赖关系。
出现上述问题，有可能是自己的版本不合适不兼容造成，也可能是镜像源没有更新，具体的设置参考软件和更新的截图。当然也有可能是其他原因，比如更新了忘记刷新环境source一下，重开一个终端等等。具体的问题原因可以去搜索引擎上尝试求助解决，或者登陆ROS Wiki(ROS的百科全书)去查询解决自己的具体问题。
3. 配置ROS
配置ROS是安装完ROS之后必须的工作。
① 初始化rosdep
$ sudo rosdep init
$ rosdep update
这一步初始化rosdep，是使用ROS之前的必要一步。rosdep可以方便在你需要编译某些源码的时候为其安装一些系统依赖，同时也是某些ROS核心功能组件所必需用到的工具。
附：（ROS初始化报错解决办法）
Ubuntu安装ROS完成后初始化失败，通过本地创建配置文件的方法解决。
1.执行 sudo rosdep init失败
反复尝试一下，一般情况下反复个几次，init这步就可以成功。
如果反复不成功，根据提示错误，可以先参考下面链接提供的方法尝试一下
https://www.cnblogs.com/xuhaoforwards/p/9399744.html
上面的操作都不成功，可以参考下面。sudo rosdep init这个操作最主要的工作就是从https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/rosdep/sources.list.d/20-default.list，下载文件20-default.list，并把它放到/etc/ros/rosdep/sources.list.d/这个目录下。20-default.list这个文件的内容如下：
# os-specific listings first
yaml https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/rosdep/osx-homebrew.yaml osx
# generic
yaml https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/rosdep/base.yaml
yaml https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/rosdep/python.yaml
yaml https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/rosdep/ruby.yaml
gbpdistro https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/releases/fuerte.yaml fuerte
# newer distributions (Groovy, Hydro, ...) must not be listed anymore, they are being fetched from the rosdistro index.yaml instead
用最高权限创建目录/etc/ros/rosdep/sources.list.d/，并在此目录下创建20-default.list这个文件。
2. 执行rosdep update失败
这步的操作失败原因是从raw.githubusercontent.com/下载文件失败，主要是防火墙限制了对这个网站的访问，能*的同学就不用往下看了。
（1）可以先参考下面链接的方法，将python脚本的超时时间写长一点比如120s，然后反复尝试。
https://www.cnblogs.com/zxzmnh/p/11758103.html
（2）如果以上操作仍然无效的话，请继续往下看。分析了前面链接提到的sources_list.py、gbpdistro_support.py、rep3.py几个脚本，发现主要在打开20-default.list里的链接时失败，也就是无法下载20-default.list列举的几个配置文件。把这些文件下载到本地，然后修改20-default.list脚本文件就可以了。
具体操作如下：
a.将20-default.list中的链接在浏览器中打开，然后创建一个同名文件，最好连目录结构一起建好，这样后面改脚本比较容易。我是直接建在了/etc/ros/建了相应的目录。
本文提供了对应的文件，百度网盘：https://pan.baidu.com/s/14bQbLQ6v-j9SfrHPfCu5Nw 提取码：hy4o，下载后解压到/etc/ros目录下。需要超级权限。
b.修改20-default.list脚本文件，需要超级权限。可以跟前面的脚本内容做下对比。
# os-specific listings first
#yaml https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/rosdep/osx-homebrew.yaml osx
yaml file:///etc/ros/rosdistro/master/rosdep/osx-homebrew.yaml osx
# generic
#yaml https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/rosdep/base.yaml
#yaml https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/rosdep/python.yaml
#yaml https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/rosdep/ruby.yaml
#gbpdistro https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/releases/fuerte.yaml fuerte
yaml file:///etc/ros/rosdistro/master/rosdep/base.yaml
yaml file:///etc/ros/rosdistro/master/rosdep/python.yaml
yaml file:///etc/ros/rosdistro/master/rosdep/ruby.yaml
gbpdistro file:///etc/ros/rosdistro/master/releases/fuerte.yaml fuerte
# newer distributions (Groovy, Hydro, ...) must not be listed anymore, they are being fetched from the rosdistro index.yaml instead
退出保存后，执行rosdep update。
在更新过程中，还有部分配置信息会从raw.githubusercontent.com上下载，但是反复几次，基本上就可以成功了。
(3)经过上面两步，还是失败，请继续往下看。
sudo 打开/usr/lib/python2.7/dist-packages/rosdistro/__init__.py这个文件，按照下面的代码进行修改。
# index information
#DEFAULT_INDEX_URL = 'https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/index-v4.yaml'
DEFAULT_INDEX_URL = 'file:///etc/ros/rosdistro/master/index-v4.yaml'
保存后，执行rosdep update。如果一次不成功，再执行个一两次，应该就会出现下面成功完成的这些打印。
（4）如果执行到第3步还是报错
可能是本机的DNS服务被污染了，无法获得https://raw.githubusercontent.com这个网址的正确IP，导致连接失败。这时你需要更新一下DNS服务器设置，选择一个外部的DNS服务器。以ubuntu MATE 16.04为例，路径如下：系统-->系统管理-->网络-->DNS，在这个界面下，先解锁，然后在DNS服务器栏，点击Add，在对话框中填上8.8.8.8（google的DNS服务器），把它放到一位（可以点着上下拖动），然后锁定，关闭。
回到terminal，执行rosdep update。这时应该就不会报错了，有可能会超时，主要是网速问题，尝试几次就应该出现下面成功的打印了。
reading in sources list data from /etc/ros/rosdep/sources.list.d
Hit file:///etc/ros/rosdistro/master/rosdep/osx-homebrew.yaml
Hit file:///etc/ros/rosdistro/master/rosdep/base.yaml
Hit file:///etc/ros/rosdistro/master/rosdep/python.yaml
Hit file:///etc/ros/rosdistro/master/rosdep/ruby.yaml
Hit file:///etc/ros/rosdistro/master/releases/fuerte.yaml
Query rosdistro index file:///etc/ros/rosdistro/master/index-v4.yaml
Skip end-of-life distro "ardent"
Skip end-of-life distro "bouncy"
Skip end-of-life distro "crystal"
Add distro "dashing"
Add distro "eloquent"
Add distro "foxy"
Skip end-of-life distro "groovy"
Skip end-of-life distro "hydro"
Skip end-of-life distro "indigo"
Skip end-of-life distro "jade"
Add distro "kinetic"
Skip end-of-life distro "lunar"
Add distro "melodic"
Add distro "noetic"
updated cache in /home/xxxx/.ros/rosdep/sources.cache
② ROS环境配置
#For Ubuntu 16.04
$ echo "source /opt/ros/kinetic/setup.bash" >> ~/.bashrc
注意：ROS的环境配置，使得你每次打开一个新的终端，ROS的环境变量都能够自动配置好，也就是添加到bash会话中，因为命令source/opt/ros/kinetic/setup.bash只在当前终端有作用，即具有单一时效性，要想每次新开一个终端都不用重新配置环境，就用echo语句将命令添加到bash会话中。
③ 安装rosinstall
rosinstall是ROS中一个独立分开的常用命令行工具，它可以方便让你通过一条命令就可以给某个ROS软件包下载很多源码树。在ubuntu上安装这个工具，请运行：
$ sudo apt-get install python-rosinstall
至此，ROS的安装就结束了，下面测试ROS能否正常运行。
4. 测试ROS
首先启动ROS，输入代码运行roscore：
$ roscore
如果出现下图所示，那么说明ROS正常启动了！
接着我们测试ROS的吉祥物–小海龟，来简单的测试ROS运行是否正常，同时也来体验一下ROS的神奇与精彩！
启动roscore后，重新打开一个终端窗口，输入：
$ rosrun turtlesim turtlesim_node
你还看到一只萌萌的海龟出现在屏幕上，那么该怎么样来操纵这只小海龟呢？重新打开新的一个终端,输入:
$ rosrun turtlesim turtle_teleop_key
将鼠标聚焦在第三个终端窗口上，然后通过键盘上的方向键，进行操作小海龟，如果小海龟正常移动，并且在屏幕上留下自己的移动轨迹，如下图。恭喜你，ROS已经成功的安装、配置并且运行！
至此，ROS的安装、配置与测试就全部结束了，下面就正式开启ROS精彩的旅程！