1. Ubuntu20.04安装ROS2 Foxy

1. 设置编码

sudo apt update && sudo apt install locales
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

2.设置软件源

sudo apt update && sudo apt install curl gnupg2 lsb-release
curl -s https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.asc | sudo apt-key add -## Setup Sourcessudo sh -c 'echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture)] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(lsb_release -cs) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros2-latest.list'echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(lsb_release -cs) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null

3.安装ROS2

sudo apt update
sudo apt install ros-foxy-desktop
sudo apt install ros-foxy-ros-base

4.设置环境变量

source /opt/ros/foxy/setup.bash

设置完成后查看一下你的环境变量是否设置成功：

printenv | grep -i ROS

如果在局域网的多台电脑中使用ROS2，默认的通信机制会自动建立各机器分布式通信框架，也就是不同电脑之间已经可以通信了，如果你不希望多台电脑之间产生连接，可以设置不同的组网ID，相同ID的电脑之间可以通信，不同ID的电脑之间无法通信。

export ROS_DOMAIN_ID=<your_domain_id>
echo "export ROS_DOMAIN_ID=<your_domain_id>" >> ~/.bashrc

如果有安装ROS1，会提示一个警告

5.安装自动补全工具

sudo apt install python3-argcomplete

6. 先运行一个talker：

source /opt/ros/foxy/setup.bash
ros2 run demo_nodes_cpp talker

7.再运行一个Listener

source /opt/ros/foxy/setup.bash
ros2 run demo_nodes_py listener

8.ROS2的RWM默认使用的DDS是Fast RTPS，Cyclone DDS默认也安装好了，还可以这样安装RTI Connext：

sudo apt update
sudo apt install ros-foxy-rmw-connext-cpp # for RTI Connext (requires license agreement)

安装之后通过环境变量即可切换DDS：

RMW_IMPLEMENTATION=rmw_connext_cpp

9.卸载ROS：

sudo apt remove ros-foxy-* && sudo apt autoremove

2. 小海龟仿真器基础使用

1.安装海龟仿真器

sudo apt update
sudo apt install ros-foxy-turtlesim

如果你不确定是否安装成功，可以使用该命令检查：

ros2 pkg executables turtlesim

2. 启动海龟仿真器

ros2 run turtlesim turtlesim_node

接下来让海龟动起来，打开一个新的终端，输入如下命令：

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

我们可以使用如下命令看看小海龟后台到底运行了哪些功能：

ros2 node list
ros2 topic list
ros2 service list
ros2 action list

3、安装rqt工具

sudo apt update
sudo apt install ~nros-foxy-rqt*

4、重映射 Remapping
大家一定会有一个问题，第二只海龟如何运动呢？仿真器默认的键盘控制节点只能发布turtle1的话题，但是通过ROS的重映射（remapping）机制，可以实现对话题的重新命名。 在一个新的终端中输入如下指令：In a new terminal, source ROS 2, and run:

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key --ros-args --remap turtle1/cmd_vel:=turtle2/cmd_vel

这里就把turtle1/cmd_vel这个话题名更改为了turtle2/cmd_vel

3. 理解节点（Node）

和ROS1一样，ROS2中的各项资源也是通过计算图（“ ROS (2) graph”）联系到一起的。计算图是一个由各种ROS2元素组成的网络，共同完成数据的传输，其中每一个完成具体功能的模块称之为“节点”（Node），例如控制车轮速度、获取雷达数据等，节点之间通过话题（Topic）、服务（Service）、动作（Actions）或者参数（Parameter）实现数据的收发。

一个完整的机器人系统就是由多个节点组成的，每个节点各司其职，完成自己的工作。在ROS2中，每一个可执行程序（C++、Python）可以包含1个或者多个节点，这是与ROS1中不同的。 接下来还是在小海龟例程中继续熟悉下节点先关的命令吧。

1.ros2 run

ros2 run相当于ROS1中的rosrun，主要作用是运行某个功能包中的可执行程序，使用语法如下：

ros2 run <package_name> <executable_name>

比如小海龟仿真界面就是节点的执行程序，位于turtlesim功能包中，启动它的命令就是：

ros2 run turtlesim turtlesim_node

但是大家需要注意，这里的turtlesim_node只是可执行文件的名字，并不是节点名，想要知道节点叫什么，我们需要运行如下命令。

2.ros2 node list

ros2 node list可以显示当前系统中运行的所有节点名称，相当于ROS1中的rosnode list，在很多我们需要调试的时候，这个命令还是很有用的。 启动海龟仿真器之后，打开一个终端输入如下指令：

ros2 node list

重新打开一个终端，我们再来启动键盘控制节点：

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

不出意外，重新运行ros2 node list之后，我们可以发现多了一个正在运行的节点：

2.1 重映射（Remapping）

又要提到重映射啦，ROS中的重映射机制可以帮助我们重定义节点的属性，比如节点名称、话题名称、服务名称等。比如我们想修改看到的节点名turtlesim，那就可以这样：

ros2 run turtlesim turtlesim_node --ros-args --remap __node:=my_turtle

此时，虽然你又打开了一个小海龟的仿真界面，但是和之前的仿真窗口并没有任何冲突，重新看下节点列表ros2 node list：
没错，之所以没有冲突，就是因为新启动的仿真节点叫做“my_turtle”,并不是默认的“turtlesim”。 大家需要记住这里remapping的基本方法，后边还会有更多种实现的方式。

3.ros2 node info

我们还是不满足于仅仅看到节点的名字，如果想要了解节点的更多信息，那就得用这个命令了：

ros2 node info <node_name>

比如我想了解刚启动的my_turtle节点的更多信息：

ros2 node info /my_turtle

一下可以看到节点的很多信息，包括订阅者、发布者、服务、动作等等。

4. 理解话题（Topic）

ROS 2将复杂的系统分解为许多模块化节点。主题是ROS图的重要元素，它充当节点交换消息的总线。
一个节点可以通过多个话题向外发布数据，也可以同时订阅多个其他节点发布的话题，相当于话题是一个多对多的订阅/发布模型。

可见，话题是节点之间实现数据传输的重要途径，也是机器人各个子系统之间交换数据的重要方式。

1.启动小海龟仿真器

还是先来启动小海龟仿真器吧，相信你已经很熟练了：

ros2 run turtlesim turtlesim_node
ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

2.rqt_graph

在ROS1中我们就极力推荐rqt_graph这个工具，可以从上帝视角看到整个系统的状态，ROS2中依然如此，我们还是使用这个工具来可视化显示节点和话题的连接关系。 在一个新的终端中，输入

rqt_graph

看到熟悉的界面，里边清晰的展示了ROS计算图的网络形态。

先忽略图中的action，把鼠标放置到中间的话题上，可以立刻看到高亮效果，清晰的展示了该话题的发布者和订阅者。话题/turtle1/cmd_vel的发布者是teleop_turtle节点，而订阅者是turtlesim节点，这个话题中传输的数据就是我们按下键盘之后形成的速度指令。 在更加复杂的机器人系统中，rqt_graph工具可以帮助我们快速理清节点之间通过话题的牵连。

3.ros2 topic list

当前系统中所有的话题如何查看呢，不如来试下这个命令：

ros2 topic list

不清楚这些话题传输的是什么数据，没问题，这个命令试一下：

ros2 topic list -t

4.ros2 topic echo

如果想看到节点之间的话题到底发了什么数据内容，可以这样：

ros2 topic echo <topic_name>

我们现在好奇键盘节点到底给小海龟发了什么，小海龟这么听话的动起来呢？

ros2 topic echo /turtle1/cmd_vel

输入之后可能暂时看不到任何内容，这是因为我们还没有发布数据，在运行键盘控制节点的终端中点击键盘，很快就可以看到数据啦：
原来键盘控制节点将点击的键盘按键变成了线速度和角速度，通过话题发送给海龟仿真器，海龟才动起来的。

5.ros2 topic info

类似查看节点的详细信息一样，我们也可以用如下命令查看话题的详细信息：

ros2 topic info /turtle1/cmd_vel

就可以看到详细信息啦：

6.ros2 interface show

节点之间要想成功建立数据传输，必须发布和订阅同样数据类型的消息，发布者发布的是速度指令，订阅者想订阅位置信息可是行不通的。如何查看话题的数据类型呢？使用刚才说的这个命令就可以啦：

ros2 topic list -t

可以看到， cmd_vel 话题的消息类型是：

geometry_msgs/msg/Twist

熟悉ROS1的小伙伴应该并不陌生，这就是在ROS中常用的标准速度指令，以上内容表示在geometry_msgs包的msg中有一个数据类型Twist。 这个数据类型的具体数据结构什么样的，继续通过如下指令看一下：

ros2 interface show geometry_msgs/msg/Twist

原来Twist中包含了两个三维向量，分别表示线速度和角速度。

7.ros2 topic pub

现在我们了解了消息的结构，有没有可能直接通过命令行来发布一个话题消息呢？当然是可以的。

ros2 topic pub <topic_name> <msg_type> '<args>'

这里的 ''就是具体的消息内容啦，我们需要使用YAML的语法来描述，比如要发布速度指令Twist: --once表示这个消息只发布一次就退出。 终端中会出现如下提示：

小海龟也会动起来啦：

如果希望小海龟一直运动，那就得以某个频率持续发布：

ros2 topic pub --rate 1 /turtle1/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 2.0, y: 0.0, z: 0.0}, angular: {x: 0.0, y: 0.0, z: 1.8}}"

–rate参数就表示频率啦，单位是hz

8.ros2 topic hz

如果我们想查看某一个话题的发布频率，依然可以通过命令行来实现：

ros2 topic hz /turtle1/pose

很快就可以看到turtlesim节点发布pose话题的频率啦：

好啦，Ctrl+C即可关闭运行的终端内容。

10. 创建ROS2工作空间

ROS2中的工作空间类似我们常说的概念——“工程”，是我们在ROS中开发具体项目的空间，所有功能包的源码、配置、编译都在该空间下完成。 我们可能会同时开发多个项目，就会产生多个工作空间，所以工作空间之间也有一个层次的问题，类似于优先级的概念，比如不同工作空间中有同名的功能包，那运行的时候是启动哪一个呢？ROS默认是启动最上层的工作空间（ overlay），上层工作空间中的功能包会覆盖（override）下层工作空间（underlay）中的同名功能包。所以有多个工作空间存在的时候，我们还需要注意设置工作空间的层次。 本篇我们就来尝试下工作空间的创建和层次设置。

1.设置ROS2环境变量

工作空间的层次是通过环境变量来配置的，简单来说：下一个配置的工作空间会放到上一个配置的工作空间之上。 ROS2安装路径下的功能包一般会被我们设置为最下层的工作空间，所以我们在安装好ROS2之后，一定要记得在bashrc中设置如下ROS2安装路径的环境变量：

source /opt/ros/foxy/setup.bash

2.创建一个新的文件夹

开发每一个项目的工作空间，最好是独立创建一个文件夹，文件夹的名字可以自由定义，比如我们来创建一个开发用的空间空间，就叫做dev_ws：

mkdir -p ~/dev_ws/src
cd ~/dev_ws/src

这里的src就是未来放置所有功能包相关文件的位置。