雷鋒網(wǎng)新智造按：本文來(lái)源于知乎，作者卓求，雷鋒網(wǎng)新智造已獲得授權(quán)，也歡迎大家關(guān)注作者的知乎賬號(hào)，將不定期更新ROS, Robotics,Python, Matlab相關(guān)內(nèi)容總結(jié)。

第一次接觸ROS是在沈陽(yáng)自動(dòng)化所做項(xiàng)目的時(shí)候，那時(shí)候我才知道自己非常感興趣的機(jī)器人領(lǐng)域有一個(gè)叫做ROS(Robot Operating System)的平臺(tái)。仔細(xì)了解之后才知道ROS被機(jī)器人界看作是一套準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，很多人將其比作是手機(jī)界的安卓，電腦界的微軟。在我看來(lái)ROS最大的優(yōu)點(diǎn)在于靈活、低耦合、分布式、開(kāi)源以及功能強(qiáng)大而豐富的第三方功能包（類(lèi)似于編程語(yǔ)言中的庫(kù)）。于是我乘著畢設(shè)的機(jī)會(huì)申請(qǐng)了做ROS相關(guān)的項(xiàng)目--自主導(dǎo)航小車(chē)PlantBot。

ROS雖然叫操作系統(tǒng)，但是真正底層的任務(wù)調(diào)度、編譯、尋址等任務(wù)還是由Linux操作系統(tǒng)完成，也就是ROS充其量是一個(gè)運(yùn)行在Linux上的次級(jí)操作系統(tǒng)。關(guān)于ROS的介紹有一篇大牛寫(xiě)的很不錯(cuò)的文章：機(jī)器人操作系統(tǒng)ROS | 簡(jiǎn)介篇。

第一步，安裝Linux和ROS

學(xué)習(xí)ROS首先要安裝Linux，為了不拋棄原Windows操作系統(tǒng)，有兩個(gè)選擇：一個(gè)是在VMvare等虛擬機(jī)上運(yùn)行，另一個(gè)是安裝Windows和Linux的雙系統(tǒng)。我的建議是電腦有足夠的空間的話，最好安裝雙系統(tǒng)，這樣在Linux上使用ROS時(shí)運(yùn)行速度更快。虛擬機(jī)跑ROS我沒(méi)嘗試過(guò)，但是網(wǎng)上也看到有人用虛擬機(jī)學(xué)習(xí)ROS，如果電腦不好裝雙系統(tǒng)或者內(nèi)存不夠的話可以嘗試使用虛擬機(jī)。

Linux 有不同的發(fā)行版本，目前對(duì)ROS支持最好的版本是Ubuntu 14.04 LTS (Long Term Support)，對(duì)應(yīng)的ROS的版本推薦為indigo，官網(wǎng)安裝主頁(yè)已更新為最新版本的Ubuntu?？梢缘?a target="_blank" rel=nofollow>Old Ubuntu Releases 下載對(duì)應(yīng)的14.04版本。Linux安裝教程可以參照：Win7上安裝Ubuntu14.04雙系統(tǒng) 。

需要說(shuō)明的是，隨著電腦的配置和操作系統(tǒng)的不同，安裝過(guò)程大同小異，但是 有的電腦就是裝不上，谷歌之后仍然無(wú)法解決問(wèn)題，這時(shí)候可以嘗試換臺(tái)電腦或者裝虛擬機(jī)，我之前用聯(lián)想ideapad，折騰了一周，試了各種方法就是不成功，最后換了臺(tái)華碩一下就好了。

裝好Linux后可以根據(jù)這篇官方指導(dǎo)安裝ROS： Ubuntu install of ROS Indigo。如果沒(méi)有任何Linux命令行基礎(chǔ)，那么可以先學(xué)習(xí)Linux命令行，然后再裝ROS。

第二步，學(xué)習(xí)Linux命令行

對(duì)于熟悉Windows而沒(méi)有接觸過(guò)Linux系統(tǒng)的人來(lái)說(shuō)，上一步安裝的Ubuntu是一個(gè)很好的Linux過(guò)渡版本。在Linux中，一切任務(wù)都可以在終端（Terminal）通過(guò)命令行完成。因此非常有必要學(xué)習(xí)Linux命令行。學(xué)習(xí)Linux推薦在線編程學(xué)習(xí)環(huán)境實(shí)驗(yàn)樓的兩門(mén)課程：Linux 基礎(chǔ)入門(mén)（新版）和 Linux命令實(shí)例練習(xí) ，兩門(mén)課程可以結(jié)合互補(bǔ)學(xué)習(xí)，也可以參見(jiàn)我的學(xué)習(xí)筆記：Linux命令行 有一個(gè)小建議是實(shí)驗(yàn)樓的在線編程環(huán)境就是Linux，因此沒(méi)有必要在它們的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境學(xué)習(xí)，而是直接用自己的終端。

同時(shí)Ubuntu 作為非商業(yè)操作系統(tǒng)，里面或多或少有dug，遇到問(wèn)題多搜索，對(duì)于常見(jiàn)的問(wèn)題，網(wǎng)上都有解決辦法。我在安裝完Ubuntu后就遇到一個(gè)很窘的問(wèn)題：網(wǎng)絡(luò)連接不上，但是神奇的是蓋上蓋子再打開(kāi)后就好了，之后碰到的帶耳機(jī)的時(shí)候沒(méi)聲音也是這樣，一種解釋如下：ubuntu14.04下外放有聲音，耳機(jī)沒(méi)聲音。對(duì)于同樣的遇到網(wǎng)絡(luò)無(wú)法連接的同學(xué)可以在終端輸入：

echo "options asus_nb_wmi wapf=4"| sudo tee /etc/modprobe.d/asus_nb_wmi.conf

重啟即可。

第三步， 學(xué)習(xí)ROS基礎(chǔ)

對(duì)于ROS的學(xué)習(xí)，最好的辦法還是直接學(xué)習(xí)官方的Tutorial: ROS Tutorials 。英語(yǔ)不太好的話可以看中文版的 核心 ROS 教程 也可以參見(jiàn)我的學(xué)習(xí)筆記 ROS基礎(chǔ)筆記 ，前期只學(xué)初級(jí)20講即可。學(xué)習(xí)完基礎(chǔ)20講后可以根據(jù)興趣或用途來(lái)學(xué)習(xí)其他教程，如上圖就是實(shí)時(shí)觀測(cè)工具Rviz顯示機(jī)器人的URDF(Unified Robot Description Format)模型，里面還涉及坐標(biāo)變換的TF相關(guān)知識(shí)，都需要學(xué)習(xí)對(duì)應(yīng)的Tutorial來(lái)入門(mén)。當(dāng)然，無(wú)從著手的話，這時(shí)候選擇一本參考書(shū)也是很不錯(cuò)的，如ros by example, Learning Robotics Using Python , Learning ROS for Robotics Programming 。

此外，ROS的編程語(yǔ)言主要是C++ 和 Python。C++是國(guó)內(nèi)大多數(shù)高校的教學(xué)語(yǔ)言，更加深入的學(xué)習(xí)可以閱讀C++ Prime 。但是我同時(shí)推薦的是學(xué)習(xí)Python，Python語(yǔ)言作為一種解釋性語(yǔ)言/腳本語(yǔ)言，更加靈活、編程效率更高，同時(shí)有強(qiáng)大的庫(kù)支持，因此也是現(xiàn)在人工智能的第一語(yǔ)言。如果有C/C++基礎(chǔ)也可以很快入門(mén)，推薦廖雪峰的微博教程 Python 2.7教程 ，以及實(shí)驗(yàn)樓快速入門(mén)課程：Python快速教程 ，書(shū)的話我用的是《Python核心編程》（Core Python Programming）。

第四步，做項(xiàng)目

只有不斷的學(xué)習(xí)和實(shí)踐才能學(xué)好一門(mén)知識(shí)，學(xué)習(xí)ROS最好是一開(kāi)始就挑戰(zhàn)一個(gè)項(xiàng)目。在完成前三步的基礎(chǔ)上，這時(shí)候就要根據(jù)嘗試寫(xiě)第一個(gè)功能包(package)、第一個(gè)節(jié)點(diǎn)(node)了。碰到問(wèn)題可以谷歌，官方問(wèn)答平臺(tái)ROS Q&A也很有用。同時(shí)要在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)，因?yàn)榛A(chǔ)20講還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，用到相關(guān)知識(shí)可以繼續(xù)參見(jiàn)相關(guān)Tutorial。

總之，ROS的學(xué)習(xí)曲線在開(kāi)始階段很陡，需要很多預(yù)備知識(shí)，比如編程語(yǔ)言、Linux基礎(chǔ)、熟練的英文閱讀功底，甚至在理解ros::spin()，ros::spinOnce() （C++），rospy.spin() （Python）的時(shí)候只有理解線程才能搞清楚這三者之間的區(qū)別?？傊?，有志于學(xué)習(xí)ROS的同學(xué)要有不斷學(xué)習(xí)的心理準(zhǔn)備，但是同時(shí)，ROS的熟練使用絕對(duì)是以后找工作或?qū)崿F(xiàn)項(xiàng)目的一塊很有力的敲門(mén)磚。

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