Ubuntu20.04+PX4v1.13+ROS2 foxy+FAST-DDS+Matlab 2022b配置教程‌

前言：本篇文章介绍了如何使用虚拟机下的PX4仿真环境联合Windows下的Matlab进行仿真，目前实现了使用Simulink解锁Gazebo下的无人机。后续会陆续更新：Gazebo仿真模型使用自定义模型、实现姿态控制和位置控制。（暂时先发专栏，后面会录视频发到B站）

！！在安装过程中会出现文件夹上锁的情况，参考第一章的（十二）！！

已同步至语雀：https://www.yuque.com/g/dishangdeganjuehuanbucuo/wi37pz/pare1npxfdaihwkq/collaborator/join?token=Ph0JKbFuCcGi43UV&source=doc_collaborator# 《Ubuntu20.04+PX4v1.13+ROS2 foxy+FAST-DDS+Matlab 2022b》

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一、Ubuntu设置

(一) 换源

去“软件和更新”换源，选择最佳服务器

选择最佳服务器

点击“选择服务器”，输入管理员密码
点击关闭，再点重新载入。

之后可以执行以下两行命令，验证一下是否更新软件列表和软件包。

sudo apt-get update//更新软件列表
sudo apt-get upgrade//更新软件

(二) 上网配置

1. VMware配置（参考知乎）

https://www.zhihu.com/question/495148700/answer/2496921147

2. Ubuntu设置

ubuntu里连接，只用输入socks地址。

此时只能实现浏览器代理。
安装proxychains4（参考链接二）

//参考https://installati.one/install-proxychains-ubuntu-20-04/?expand_article=1
sudo apt-get install proxychains4
sudo apt-get install curl
sudo nano /etc/proxychains4.conf
//释放掉dynamic_chain的注释
//将最下面的“stock4 127.0.0.1 1080”替换为“stock5 192.168.32.1 7890”
//检验
sudo proxychains4 curl -i icanhazip.com

(三) 查看网速插件安装（参考CSDN）

//参考https://blog.csdn.net/qq_44866828/article/details/122618387
//添加indicator-sysmonitor的下载源
sudo add-apt-repository ppa:fossfreedom/indicator-sysmonitor -y
//更新apt-get
sudo apt-get update
//安装indicator-sysmonito
sudo apt-get install indicator-sysmonitor

(四) PX4 v1.13

1. 克隆固件

一定要上网。

sudo apt install git
//sudo proxychains4 git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git --recursive
//px4 v1.13版本用下面的
sudo proxychains4 git clone -b v1.13.0-beta1 https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git --recursive
cd PX4-Autopilot/
sudo proxychains4 git submodule update --init --recursive
cd ..
sudo proxychains4 bash ./PX4-Autopilot/Tools/setup/ubuntu.sh

2. 报错与警告

ERROR: pandas 2.0.3 has requirement python-dateutil>=2.8.2, but you'll have python-dateutil 2.7.3 which is incompatible

//解决办法
sudo pip install --upgrade python-dateutil

WARNING: The scripts coverage, coverage-3.8 and coverage3 are installed in '/root/.local/bin' which is not on PATH.

//解决办法
//新建终端
gedit ~/.bashrc
//在最下面加上
export PATH=/root/.local/bin:$PATH
source ~/.bashrc

3. 安装成功

然后重启。

4. 编译固件检验一下

cd PX4-Autopilot/
make px4_sitl

下面是编译过程中的报错信息以及相应的解决办法。一般都是少东西，少什么装什么就行了，直至不报错能正常编译为止。

pip3 install kconfiglib
//若出现：ERROR: Could not install packages due to an EnvironmentError: Missing dependencies for SOCKS support.
unset all_proxy
unset ALL_PROXY
pip3 install kconfiglib
source ~/.bashrc
//再重新编译
make px4_sitl

pip3 install --user empy
//再重新编译
make px4_sitl

pip3 install --user jinja2
//再重新编译
make px4_sitl

pip3 install --user pyros-genmsg
//再重新编译
make px4_sitl

pip3 install --user jsonschema
//再重新编译
make px4_sitl

(五) 安装FAST

//第一步Foonathan memory
sudo proxychains4 git clone https://github.com/eProsima/foonathan_memory_vendor.git
cd foonathan_memory_vendor
mkdir build &amp;&amp; cd build
cmake ..
sudo cmake --build . --target install

//第二步Fast DDS
sudo proxychains4 git clone --recursive https://github.com/eProsima/Fast-DDS.git -b v2.0.2 ~/FastDDS-2.0.2
cd ~/FastDDS-2.0.2
mkdir build &amp;&amp; cd build
cmake -DTHIRDPARTY=ON -DSECURITY=ON ..
make -j$(nproc --all)
sudo make install

//第三步Fast-RTPS-Gen
sudo proxychains4 git clone --recursive https://github.com/eProsima/Fast-DDS-Gen.git -b v1.0.4 ~/Fast-RTPS-Gen
cd ~/Fast-RTPS-Gen/gradle/wrapper
//修改gradle-wrapper.properties文件里的distributionUrl=https\://services.gradle.org/distributions/gradle-6.8.3-bin.zip
gedit gradle-wrapper.properties
cd ~/Fast-RTPS-Gen
./gradlew assemble &amp;&amp; sudo env &quot;PATH=$PATH&quot; ./gradlew install

(六) ROS2

参考小甲鱼《动手学ROS2》https://fishros.com/d2lros2foxy/#/chapt2/2.3ROS2%E7%9A%84%E5%AE%89%E8%A3%85

wget http://fishros.com/install -O fishros &amp;&amp; bash fishros

安装完成后输入ros2如果看到下面的界面则安装成功

再执行这个，安装一些python依赖。

sudo apt install python3-colcon-common-extensions
sudo apt install ros-foxy-eigen3-cmake-module
pip install --user -U empy pyros-genmsg setuptools

报错：ERROR: Could not install packages due to an EnvironmentError: Missing dependencies for SOCKS support.

unset all_proxy
unset ALL_PROXY
python3 -m pip install launchpadlib

再试一下

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

(七) 创建ROS2工作空间

开启一个终端

mkdir -p ~/ws_sensor_combined/src/
cd ~/ws_sensor_combined/src/

克隆px4_msgs和px4_ros_com

//px4 v1.13版本用下面的
git clone -b release/1.13 https://github.com/PX4/px4_ros_com.git ~/px4_ros_com_ros2/src/px4_ros_com
git clone -b release/1.13 https://github.com/PX4/px4_msgs.git ~/px4_ros_com_ros2/src/px4_msgs

编译工作空间

cd ~/px4_ros_com_ros2/src/px4_ros_com/scripts
source build_ros2_workspace.bash

将“source ~/px4_ros_com_ros2/install/setup.bash”添加到“.bashrc”

gedit ~/.bashrc
//在最下面添加上
source ~/px4_ros_com_ros2/install/setup.bash
//保存并退出。

(八) 检验是否安装成功

新建一个终端

cd PX4-Autopilot/
make px4_sitl_rtps gazebo

新建一个终端

source ~/px4_ros_com_ros2/install/setup.bash
micrortps_agent -t UDP

新建一个终端

source ~/px4_ros_com_ros2/install/setup.bash
ros2 launch px4_ros_com sensor_combined_listener.launch.py

出现这个画面就代表成功了。

(九) 安装Edge

去官网下载安装包。

https://www.microsoft.com/zh-cn/edge?form=MA13FJ

点击安装包进行安装。（打不开，就重启一下虚拟机再安装）
打开，点继续，不设置密钥环

(十) 安装搜狗输入法

下载安装包。

https://shurufa.sogou.com/linux

参考这个网站：https://shurufa.sogou.com/linux/guide
重启之后，按“ctrl + 空格”切换到搜狗输入法

(十一) 安装VScode

1. VScode安装

同样参考小甲鱼《动手学ROS2》。执行以下命令，输入安装vscode的数字即可。

wget http://fishros.com/install -O fishros &amp;&amp; bash fishros

2. 设置界面大小

+ 放大/缩小界面。

3. 设置字体大小

在设置中搜索，修改数字大小即可代码的字体大小。

(十二) 解锁文件夹

sudo chown -R &lt;用户名&gt; &lt;文件夹名&gt;

二、Windows设置

(一) 下载px4_msgs

//px4版本是1.13，所以就下1.13版的px4_msgs
git clone -b release/1.13 https://github.com/PX4/px4_msgs.git

(二) 加载px4_msgs到Matlab里

确保matlab工作目录在“custom”的同级目录。

ros2genmsg(&quot;custom&quot;)

出现这个代表成功

此时custom目录下会出现matlab_msg_gen文件夹。

三、PX4+Gazebo+Matlab联合仿真

(一) 解锁无人机

这一节采用了网页链接提供的例程（可以去这个视频链接简历里的Github工程地址获取）。

1. 启动Gazebo

//在Ubuntu下面
//新建终端
cd PX4-Autopilot/
make px4_sitl_rtps gazebo

2. 启动micrortps_agent

cd px4_ros_com_ros2/
source ~/px4_ros_com_ros2/install/setup.bash（如果这句命令已经添加到了.bashrc里，就不需要了）
micrortps_agent -t UDP

3. 启动Simulink例程（NO1_ArmQuadcopter.slx）

点击“Monitor & Tune”，Simulink开始编译

出现下面这个画面，代表编译成功，并且看Gazebo，发现确实解锁了，旋翼开始转动。

未完待续.........

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