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搭建环境

本篇介绍如何在 Ubuntu 上快速搭建 ROS 2 开发环境。

版本推荐​

ROS 2 目前主要维护两个稳定版本：

  • Ubuntu 22.04

💡 选择建议：新手推荐 Humble（生态成熟），想学习最新特性推荐 Jazzy。

系统环境​

确保系统 Locale 支持 UTF-8，避免安装过程出现编码问题。

Ubuntu
locale

若系统是中文环境，会显示类似 zh_CN.UTF-8 的输出。

启用软件源​

启用 Universe 源​

software-properties-common 提供 add-apt-repository 工具；universe 源包含 Ubuntu 社区维护的开源软件，ROS 2 依赖的部分库在这里。

Ubuntu
sudo apt update && sudo apt install software-properties-common -y
sudo add-apt-repository universe

添加 ROS 2 源​

推荐直接使用 ROS 官方提供的 GPG 密钥与 apt 源（官方文档当前推荐方式），不依赖从 GitHub Release 下载 deb 包，在受限网络或 ARM 平台上更稳妥。

Ubuntu
sudo apt update && sudo apt install curl gnupg lsb-release -y
sudo curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key -o /tmp/ros.key
sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings
sudo mv /tmp/ros.key /etc/apt/keyrings/ros-archive-keyring.gpg
sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/ros-archive-keyring.gpg
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(. /etc/os-release && echo ${UBUNTU_CODENAME:-${VERSION_CODENAME}}) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null
sudo apt update
提示

⚠️ 备选方案（ros2-apt-source deb）：如果你所在网络能正常访问 GitHub Release，也可以用官方旧方案——下载 ros2-apt-source deb 包自动配置源。注意提取版本号时不要使用 awk -F'"' 这种写法（在多层引号嵌套场景下容易解析失败），改用更稳健的 grep -oP：

Ubuntu
sudo apt update && sudo apt install curl -y
export ROS_APT_SOURCE_VERSION=$(curl -s https://api.github.com/repos/ros-infrastructure/ros-apt-source/releases/latest | grep -oP '"tag_name":\s*"\K[^"]+')
curl -L -o /tmp/ros2-apt-source.deb "https://github.com/ros-infrastructure/ros-apt-source/releases/download/${ROS_APT_SOURCE_VERSION}/ros2-apt-source_${ROS_APT_SOURCE_VERSION}.$(. /etc/os-release && echo ${UBUNTU_CODENAME:-${VERSION_CODENAME}})_all.deb"
sudo apt update

若 ROS_APT_SOURCE_VERSION 为空（GitHub API 限流或网络不通），可手动访问 ROS Apt Source Releases 获取版本号后显式指定，例如 export ROS_APT_SOURCE_VERSION="1.2.0"。

安装开发工具​

ros-dev-tools 包含 colcon、rosdep、catkin 等开发必备工具。

Ubuntu
sudo apt install ros-dev-tools -y

安装 ROS2​

安装基础版​

包含通信库（rclpy, rclcpp）、message 包和命令行工具，无 GUI，适合服务器/headless 场景。

Ubuntu
sudo apt install ros-humble-ros-base -y

安装桌面版​

包含 ROS 核心 + RViz 可视化 + demos + tutorials，适合桌面/开发用户。

Ubuntu
sudo apt install ros-humble-desktop -y

配置环境变量​

将 ROS 2 的 workspace 加载到当前 shell 环境——设置 ROS_DISTRO、ROS_PACKAGE_PATH、PATH、LD_LIBRARY_PATH 等关键变量。

Ubuntu
source /opt/ros/humble/setup.bash

💡 若每次打开新终端都要手动 source，可写入 ~/.bashrc 自动加载（按实际发行版选择一行）：

Ubuntu
echo "source /opt/ros/jazzy/setup.bash" >> ~/.bashrc

或对所有用户生效（需 root）：

Ubuntu
echo "source /opt/ros/jazzy/setup.bash" | sudo tee /etc/profile.d/ros2.sh > /dev/null

验证 ROS2 环境​

📦 ros-base 只包含通信库与命令行工具，不包含演示节点 demo_nodes_cpp / demo_nodes_py。在运行下面的 talker/listener 验证前，请先安装演示包（按实际发行版选择）：

Ubuntu
sudo apt install ros-humble-demo-nodes-cpp ros-humble-demo-nodes-py -y

方法一：双终端验证（推荐理解通信）​

打开两个终端，分别运行：

  • 终端 1（talker，C++ 发布消息）
Ubuntu
source /opt/ros/humble/setup.bash
ros2 run demo_nodes_cpp talker
  • 终端 2（listener，Python 订阅消息）
Ubuntu
source /opt/ros/humble/setup.bash
ros2 run demo_nodes_py listener

方法二：单终端一键验证（适合脚本/容器）​

无需开两个终端，用一个命令先后启动 talker 与 listener：

Ubuntu
source /opt/ros/humble/setup.bash
ros2 run demo_nodes_cpp talker & sleep 2; ros2 run demo_nodes_py listener & sleep 4; kill %1 %2

listener 若能持续打印 I heard: [Hello World: N]，说明 ROS 2 的发布/订阅、话题发现、C++/Python 客户端库均工作正常。

使用 Docker 快速搭建 ROS 2（推荐隔离环境）​

如果你不想污染宿主机，或需要在 ARM（如树莓派、Radxa 等）平台快速获得可用的 ROS 2 环境，可以直接基于官方 ubuntu:24.04 镜像构建。以下步骤已验证可在 ARM64 平台（ubuntu:24.04 + ROS 2 Jazzy）正常安装并通信。

Host
# 1. 拉取 Ubuntu 24.04 基础镜像
docker pull ubuntu:24.04
# 2. 启动容器（保持运行）
docker run -d --name ros2_build ubuntu:24.04 sleep infinity
# 3. 在容器内执行安装（源配置见上文“添加 ROS 2 源”）
docker exec -it ros2_build bash

进入容器后，依次执行上文的 locale 设置 → 添加 ROS 2 源 → 安装开发工具 → 安装 ROS 2。完成后验证：

Container
source /opt/ros/jazzy/setup.bash
ros2 run demo_nodes_cpp talker & sleep 2; ros2 run demo_nodes_py listener & sleep 4; kill %1 %2

验证通过后，把容器保存为可复用镜像：

Host
# 让环境在任意 shell 自动生效
docker exec ros2_build bash -c 'echo "source /opt/ros/jazzy/setup.bash" >> /root/.bashrc'
# 提交为 ros2_jazzy 镜像
docker commit ros2_build ros2_jazzy
# 直接运行验证
docker run --rm ros2_jazzy bash -c 'source /opt/ros/jazzy/setup.bash && ros2 pkg list | wc -l'
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