1. 引言这一章我详细记录了Wheeltec智能车ROS开发环境的完整搭建过程。整个环境基于VMware Workstation Pro虚拟机平台在Ubuntu 18.04操作系统上部署ROS Melodic机器人操作系统并完成Wheeltec官方功能包的获取与编译。对于刚接触ROS实体机器人的学生/开发者来说环境搭建总是能让人头疼。我将每一步操作都拆解清楚并标注了常见的bug与解决方案力求让大家能够顺利跑通整个环境配置流程。在整个环境安装中如果怕出现错误比如环境安装或者修改源码没保存记得随时利用虚拟机的快照保存。2. 软硬件环境说明2.1 硬件环境这里我的电脑是Windows 10Windows 10以上是可以跑的以下我不清楚有问题大家可以去社区问问或者用ai。后面我们将用VMware Workstation Pro上搭建Ubuntu 18.04。2.2 软件版本对应关系重要提示ROS版本与Ubuntu版本存在严格的对应关系版本不匹配会导致大量兼容性问题。Ubuntu 18.04必须安装ROS MelodicUbuntu 20.04对应ROS Noetic。在学习了Wheeltec的相关教程后我发现我用的实际小车是18.04下的rosmelodic版本为了配套所以我才用Ubuntu 18.04进行演示。3 VMware Workstation Pro安装与虚拟机创建3.1 下载与安装VMware Workstation Pro关于VMware Workstation Pro的详细安装过程我是参考B站UP主发布的保姆级安装视频教程。【2026版】VMware虚拟机保姆级安装使用教程附安装包及激活码_哔哩哔哩_bilibili3.2 下载Ubuntu 18.04镜像特别说明本章节展示的是从零开始手动下载并安装Ubuntu系统的完整流程适合希望深入学习环境搭建全过程的读者。如果你已通过Wheeltec官方客服获取了配置好ROS环境的虚拟机压缩包.7z或.zip格式可直接跳过3.2至3.4节前往3.3节末尾的“可选导入现成虚拟机。访问Ubuntu官方仓库或国内镜像站下载Ubuntu 18.04.6 LTS的ISO镜像文件。国内镜像下载地址推荐清华镜像源Index of /ubuntu-releases/18.04/ | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror中科大镜像源Directory Listing阿里云镜像源ubuntu-releases-18.04安装包下载-开源镜像站-阿里云推荐下载文件ubuntu-18.04.6-desktop-amd64.iso我这里下载的就是这个文件。这里我已经整理好了大家可以通过百度网盘下载ubuntu-18.04.6-desktop-amd64.iso链接: https://pan.baidu.com/s/11FAIG5PT2TR-xfyrpuzmKQ提取码: kwb73.3 创建新的虚拟机打开VMware Workstation Pro点击“创建新的虚拟机”。选择“典型”配置新手推荐点击下一步。选择“稍后安装操作系统”点击下一步。为什么选“稍后安装”选择此项会先创建一个“空壳”虚拟机不含系统后续我们再手动指定ISO镜像文件进行安装。这种方式可以更灵活地配置硬件参数避免VMware的“简易安装”模式自动简化安装过程导致的一些自定义设置无法修改。客户机操作系统选择“Linux”版本选择“Ubuntu 64位”点击下一步。设置虚拟机名称如“Ubuntu 18.04 akm”和存储位置建议放在非系统盘预留足够空间这里我放在了E盘点击下一步。分配磁盘容量建议不少于40GBROS及功能包编译占用较大这里我就设置成40GB根据自己需要进行设置然后选择“将虚拟磁盘拆分成多个文件”便于迁移和管理点击下一步。点击“自定义硬件”进行以下配置硬件建议配置说明作者设置内存4GB及以上最低2GB但编译时可能卡顿8.5GB处理器2核及以上核心数越多编译速度越快2处理器*4内核数总数8网络适配器桥接模式虚拟机与宿主机处于同一局域网可获得独立IP便于后续SSH登录小车和跨设备通信桥接模式新CD/DVD“使用ISO映像文件”直接点击“浏览”加载已下载的Ubuntu 18.04 ISO镜像文件/显示加速3D图形可选提升桌面流畅度加速3D图形点击“完成”虚拟机创建完成。可选导入现成虚拟机如果你已通过Wheeltec官方客服获取了配置好ROS环境的虚拟机压缩包可跳过上述3.2至3.4的全部手动安装步骤。直接将压缩包解压在VMware中点击“打开虚拟机”选择解压后的.vmx文件即可导入使用。3.4 安装Ubuntu 18.04系统选择语言为“中文(简体)”点击“安装Ubuntu”。键盘布局选择“汉语”或保持默认的“中文”选项点击“继续”。此时弹出了探测键盘布局如果键盘上有就选择“是”否则选“否”然后点击“继续”选择“正常安装”点击“继续”。安装类型选择“清除整个磁盘并安装Ubuntu”虚拟机内操作不影响宿主机点击“现在安装”。在弹出的确认对话框中点击“继续”。选择时区默认即可系统会根据网络自动识别这里选择上海)点击“继续”。设置用户名和密码请务必记住后续SSH登录和sudo操作会频繁使用可选择“自动登录”或“需要密码登录”点击“继续”。等待安装完成点击“现在重启”重启虚拟机。踩坑提醒安装完成后重启时VMware可能会提示“移除安装介质”按提示操作即可或直接按回车键确认。系统语言选择中文后终端中的家目录路径仍为/home/用户名但桌面、下载等文件夹名称变为中文如~/桌面、~/下载在命令行中操作时需注意路径中的中文名称或使用Tab键自动补全避免输入错误3.5 虚拟机环境优化强烈推荐VMware Tools可以提升虚拟机性能支持文件拖拽、剪贴板共享、自适应分辨率等功能。在VMware菜单栏点击虚拟机 → 安装VMware Tools。在Ubuntu桌面会出现VMware Tools的光盘图标。打开终端执行以下命令# 进入/media目录找到VMware Tools光盘 cd /media/$USER/VMware\ Tools/ # 将安装包复制到临时目录 cp VMwareTools-*.tar.gz /tmp/ cd /tmp/ # 解压并安装 tar -xzvf VMwareTools-*.tar.gz cd vmware-tools-distrib/ sudo ./vmware-install.pl -d重启虚拟机使配置生效可直接在VMware菜单栏点击‘虚拟机’→‘电源’→‘重启客户机’或在终端中执行sudo reboot4 Ubuntu 18.04基础环境配置4.1 更换国内软件源加速apt下载Ubuntu默认的官方源位于国外下载速度较慢建议更换为国内镜像源。方式一通过图形界面“软件与更新”换源推荐新手点击Ubuntu桌面左栏目的“橙色A字应用”此时最上方有一个“Ubuntu 软件”点击它找到“软件和更新”并打开。在弹出的窗口中找到切换到“Ubuntu软件”选项卡在“下载自”下拉菜单中选择“其他站点”。点击“选择最佳服务器”系统会自动测试并推荐最快的镜像源或点击“手动选择”在列表中直接选择国内镜像源这里我选择了mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn你也可以选择其他的国内镜像源如mirrors.aliyun.com阿里云mirrors.ustc.edu.cn中国科学技术大学选择完成后点击“选择服务器”然后点击“关闭”。系统会提示“软件包信息已过时需要重新加载”点击“重新加载”等待缓存更新完成即可。方式二通过命令行手动换源进阶用户备份原始源列表sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak编辑源列表sudo gedit /etc/apt/sources.list或者使用vim/nano编辑器sudo nano /etc/apt/sources.list将文件内容替换为清华镜像源Ubuntu 18.04对应bionicdeb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse更新软件包列表sudo apt update sudo apt upgrade -y4.2 安装基础开发工具后续编译功能包可能需要用到一些基础开发工具可以提前安装sudo apt install -y git vim cmake build-essential python-pip这里对各工具用途进行简要说明build-essential提供GCC/G编译器和make工具用于编译C源码。cmakeROS catkin编译系统的核心依赖。git用于从GitHub等平台克隆功能包源码。python-pipPython 2的包管理工具ROS Melodic默认基于Python 2。vim终端文本编辑器方便修改配置文件也可使用nano或gedit替代。5 ROS Melodic安装5.1 配置ROS软件源为了安装ROS Melodic首先需要在Ubuntu 18.04上添加ROS的软件源。使用国内镜像源sudo sh -c echo deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ros/ubuntu/ $(lsb_release -sc) main /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list这里提供一些可选镜像源清华源https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ros/ubuntu/阿里源https://mirrors.aliyun.com/ros/ubuntu/中科大源http://mirrors.ustc.edu.cn/ros/ubuntu/5.2 设置密钥sudo apt install curl -y curl -s https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.asc | sudo apt-key add -踩坑提醒如果raw.githubusercontent.com无法访问网络问题可以尝试使用国内镜像代理或多次重试。5.3 安装ROS Melodic更新软件包列表sudo apt update安装桌面完整版Desktop-Full包含ROS核心、rviz、gazebo、2D/3D感知等功能sudo apt install ros-melodic-desktop-full -y安装过程约需10-30分钟取决于网络速度。常见问题如果出现无法定位软件包 ros-melodic-desktop-full错误通常是因为未正确添加ROS软件源或未执行sudo apt update。请检查上一步的源配置是否正确。5.4 初始化rosdeprosdep是ROS的依赖管理工具用于安装源码编译所需的系统依赖sudo rosdep init rosdep update常见报错在执行sudo rosdep init时可能会遇到以下错误ERROR: cannot download default sources list from: https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/rosdep/sources.list.d/20-default.list Website may be down.原因分析该错误是由于国内网络无法稳定访问raw.githubusercontent.com所致并非系统或ROS本身的问题。解决方案方案一推荐使用国内社区维护的rosdepc工具rosdepc 是 rosdep 的一个国内替代工具有相关社区进行维护这里把官方源换成了国内镜像基本上一次性就能跑通省得大家折腾hosts和网络。# 1. 安装python-pip如果尚未安装 sudo apt install python-pip -y 2. 安装rosdepc sudo pip install rosdepc 3. 使用rosdepc初始化 sudo rosdepc init 4. 更新rosdepc数据库 rosdepc update此后所有原本使用rosdep的地方都可以用rosdepc替代。常见问题如果在sudo rosdepc init时提示找不到命令可能是因为pip安装的脚本未添加到PATH可尝试重启终端或执行source ~/.profile后再试。方案二使用手机热点临时解决raw.githubusercontent.com在某些宽带网络下被限制可尝试切换至手机4G/5G热点后重新执行sudo rosdep init和rosdep update。初始化成功后后续使用可切回原有网络。验证rosdep是否初始化成功执行以下命令若无报错则说明初始化成功rosdep update或若使用rosdepcrosdepc update5.5 配置环境变量将ROS环境变量添加到~/.bashrc中使每次打开终端时自动加载echo source /opt/ros/melodic/setup.bash ~/.bashrc source ~/.bashrc5.6 验证ROS安装打开一个新终端运行以下命令验证ROS是否安装成功roscore如果看到类似以下输出说明ROS核心服务启动成功... started core service [/rosout]按CtrlC终止roscore进程。5.7 常见问题roscore找不到或无法启动现象roscore终端返回Command roscore not found或roscore: command not found原因分析出现该问题的绝大多数情况是ROS环境变量未正确加载而非ROS安装不完整。我经过排查后发现是当时只在当前终端source了ros环境忘记写到.bashrc去了。解决方案一检查环境变量是否加载echo $ROS_DISTRO如果输出为空无任何显示说明ROS环境变量未加载。如果输出为melodic说明环境变量已加载问题可能出在其他方面请继续检查。二手动加载ROS环境变量source /opt/ros/melodic/setup.bash再次验证echo $ROS_DISTRO # 应输出melodic三将环境变量写入~/.bashrc如果上述方法有效但每次打开新终端都需要手动加载说明~/.bashrc中缺少自动加载命令。执行以下命令将其写入echo source /opt/ros/melodic/setup.bash ~/.bashrc source ~/.bashrc并确认roscore是否能正常使用roscore四若仍无效重装ROS基础功能包sudo apt-get install --reinstall ros-melodic-desktop-full6 使用Wheeltec官方提供的工作空间Wheeltec官方客服通常会随产品提供已配置好的ROS工作空间压缩包文件夹名通常为wheeltec_robot其中已包含小车所需的所有ROS功能包。直接使用此工作空间可省去手动创建和获取功能包的步骤。6.1 解压工作空间将得到的压缩包放入主目录~/下并解压# 如果是.zip格式 unzip wheeltec_robot.zip -d ~/ # 如果是.tar.gz格式 tar -xzvf wheeltec_robot.tar.gz -C ~/在这里如果压缩包名称不同请替换为实际文件名。解压后的文件夹路径应为~/wheeltec_robot。6.2 移植已编译的工作空间由于工作空间已编译过其build/文件夹中的编译缓存记录了原电脑的系统名称即原电脑的用户名。直接在新电脑上编译会因路径不匹配而报错。因此需要先将Makefile和CMakeCache.txt中的原电脑名称替换为新电脑名称。选择编辑器Sublime Text 或 VSCode下面提供Sublime Text和VSCode两种编辑器的安装与操作方式选择其中一种即可。Wheeltec 官方教程推荐的是 Sublime Text方案一如果你没有特别偏好按官方教程走就好。如果你习惯用 VSCode方案二同样可用。一Sublime Text操作步骤安装Sublime Text这里我参考了wheeltec的ros学习教程它里面推荐选择Sublime Text进行演示。前往Sublime Text官网https://www.sublimetext.com/下载Linux版本安装包或通过命令行安装sudo snap install sublime-text --classic用Sublime Text打开build文件夹打开Sublime Text点击菜单栏File → Open Folder在弹出的窗口中选择~/wheeltec_robot/build文件夹点击“打开”。我这里已经安装了中文包对于中文来说就是点击菜单栏里的文件→打开文件夹打开需要修改的文件在Sublime Text左侧的文件列表中依次双击打开Makefile和CMakeCache.txt这两个文件这里我已经改过了换成了我的名称cgh。查找并替换电脑名称注意如果不清楚原电脑用户名打开CMakeCache.txt后搜索/home/即可看到原电脑的路径信息如/home/wheeltec/其中wheeltec即为原电脑用户名。按CtrlF打开查找面板。在查找框中输入原电脑的用户名即提供工作空间那台电脑的用户名如wheeltec或ubuntu等可询问客服确认。点击查找面板下方的Find All按钮或按AltEnter此时所有匹配项会被高亮选中。直接输入当前电脑的用户名所有高亮项会同步修改。按CtrlS保存修改。验证替换是否完成再次按CtrlF搜索原电脑用户名确认已无匹配项。若仍有残留重复上述步骤。二VSCode安装VSCodeVSCode从1.86版本开始要求系统的glibc版本不小于2.28。而Ubuntu 18.04自带的glibc版本为2.27不满足要求因此不能安装最新版VSCode。需要安装1.85.2版本这是最后一个兼容Ubuntu 18.04的版本。下载方式一从微软官方下载wget https://update.code.visualstudio.com/1.85.2/linux-deb-x64/stable -O code_1.85.2.deb下载方式二从百度网盘下载我已经将code_1.85.2-1705561292_amd64.deb安装包上传至百度网盘通过网盘分享的文件code_1.85.2-1705561292_amd64.deb链接: https://pan.baidu.com/s/1ptoCJZL4u9gkuJ0EWgmDLg提取码: py9q下载后将.deb文件放入 Ubuntu 系统例如放到~/Downloads/目录。在终端中进入该目录执行安装sudo dpkg -i code_1.85.2-1705561292_amd64.deb如果安装过程中提示有依赖问题运行以下命令修复sudo apt --fix-broken install -y安装完成后验证是否成功code --version能正常输出版本号1.85.2即表示安装成功。用VSCode打开build文件夹打开VSCode点击菜单栏File → Open Folder若已安装中文包则为文件 → 打开文件夹在弹出的窗口中选择~/wheeltec_robot/build文件夹点击“OK”。打开需要修改的文件在VSCode左侧的文件列表中依次单击打开Makefile和CMakeCache.txt这两个文件。这里我已经改过了换成了我的名称cgh替换过程大差不差可以自己操纵尝试。关闭编辑器返回终端编译工作空间cd ~/wheeltec_robot catkin_make编译成功后会在工作空间下生成build/和devel/文件夹如已存在则自动更新。这是常见编译错误错误现象可能原因解决方案Makefile:XXX: recipe for target XXX failed电脑名称未完全替换重新打开build文件夹检查Makefile和CMakeCache.txt中是否还有原电脑名残留CMake Error: The source directory ... does not exist路径仍指向原电脑目录检查CMakeCache.txt中所有/home/原用户名/是否已全部替换为/home/新用户名/XXX package not found或Could not find a package缺少依赖包在~/wheeltec_robot/目录下执行rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y安装所有依赖或根据提示执行sudo apt install ros-melodic-XXX单独安装7 环境验证7.1 验证功能包是否可识别roscd turn_on_wheeltec_robot ls如果能正常进入功能包目录并列出文件说明功能包配置正确。7.2 查看功能包列表rospack list | grep wheeltec应该能看到turn_on_wheeltec_robot等相关功能包。8 本章小结本章完成了Wheeltec 智能车ROS开发环境的全部搭建工作主要包括步骤内容1VMware虚拟机创建与Ubuntu 18.04安装2国内软件源更换与基础工具安装3ROS Melodic完整安装与rosdep初始化4ROS环境变量配置与验证5Wheeltec工作空间解压、编译与配置6环境验证至此开发环境已经安装完毕。在下一章中我们就让小车真正动起来先试简单的键盘控制后续将在gazebo中加载自己的地图并更换有关车型mini_mec换成mini_akm然后再做SLAM建图和自主导航。9 常见问题汇总FAQQ1安装ROS时提示无法定位软件包怎么办A检查是否已正确添加ROS软件源并执行了sudo apt update。如果使用的是Ubuntu 20.04应安装ROS Noetic而非Melodic。Q2rosdep update一直失败怎么办A通常是网络问题。可以多次重试或者配置rosdep使用国内代理。一个简单的方法是在/etc/hosts中添加151.101.84.133 raw.githubusercontent.com。Q3虚拟机和宿主机无法复制粘贴文件A安装VMware Tools并重启虚拟机即可。如仍不行可在csdn、b站、github等网站查询解决方法。10 参考资料ROS官方Wiki - Melodic安装指南http://wiki.ros.org/melodic/Installation/UbuntuUbuntu 18.04 官方镜像下载Ubuntu 18.04.6 LTS (Bionic Beaver)Wheeltec官方论坛http://bbs.wheeltec.net如果觉得这篇文章对你有帮助欢迎点赞、收藏、关注后续会持续更新Wheeltec智能车的键盘控制、SLAM建图、自主导航等实战内容。 互动提问你在搭建Wheeltec ROS环境时遇到了什么其他问题欢迎大家在评论区留言交流看到会及时回复