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怎样去搭建一种ROS Windows开发环境呢

怎样去搭建一种ROS Windows开发环境呢?

怎样在Windows中编译ROS Qt功能包呢?

回帖(1)

孙伟

2021-11-22 14:47:13
  正片开始
  在ROS librviz 人机交互软件开发系列教程中我们实现了Ubuntu端的界面开发。但是很多小伙伴问到能不能在Windows上进行开发,当时回复是不能,主要就是库的依赖问题难解决。但是我想了想ROS是有windows版本的,并且也能运行rviz之类的,既然rviz都可以在windows上运行,就说明是有库可以支持的。于是本人又进行了一番探索与总结。
  本篇教程主要是介绍ROS Windows开发环境的搭建,ROS Windows基本的使用。以及在Windows中编译ROS Qt功能包。
  实现效果
  1. Windows运行rviz
  2. ROS Windows QT 功能包编译并运行
  3. ROS Windows Qt 功能包release版本
  此release版本是本人将动态库进行打包,可以在未安装ROS的win10上直接运行(仅在一台电脑测试,可能会缺少其他动态库),下载后双击压缩包内的ros_qt_demo.exe即可运行。
  经测试可运行在未安装ROS的Win10上并连接Ubuntu的Master主节点,并发布Chatter话题:
  左:Ubuntu 右:win10
  release地址: github
  目录
  一,安装windows版本的ROS
  1,安装Visual Studio
  2,安装ROS
  3,创建ROS快捷终端
  4,测试安装
  二,ROS Windows使用
  1,初始化ROS工作空间
  2,创建ROS功能包
  3,编译ROS功能包
  4,添加ROS工作空间到环境变量
  5,安装ROS软件包
  三,ROS Qt功能包模板的编译与使用
  一,安装windows版本的ROS
  参考资料:ROS wiki
  目标Windows ROS 支持kinetic,melodic,noetic,这里主要演示melodic版本的,其他版本大同小异,可参考wiki教程,确保c盘有10g以上的安装空间。
  安装时对网络环境要求比较高,这就需要小伙伴们自己去寻找一个稳定的网络环境
  1,安装Visual Studio
  需要利用vs编译ROS代码,所以需要安装Visual Studio 2019
  ==这里注意要使用vs2019,ROS wiki给的教程是使用2019,由于我安装的是vs2015导致后面安装出现了一些问题==
  注意安装以下组件:
  “使用c++的桌面开发”。
  “通用Windows平台开发”。
  这里安装过程约1-2小时,请耐心等待
  2,安装ROS
  在“开始”菜单中,找到“ VS 2019 x64本机工具命令提示符”项。
  右键单击,选择“更多”,然后选择“以管理员身份运行”
  复制以下命令行:
  @“%SystemRoot%System32WindowsPowerShellv1.0powershell.exe” -NoProfile -InputFormat None -ExecutionPolicy Bypass -Command “iex ((New-Object System.Net.WebClient).DownloadString(‘https://chocolatey.org/install.ps1’))” && SET “PATH=%PATH%;%ALLUSERSPROFILE%chocolateybin”
  将其粘贴到命令窗口中,批准任何提示,完成后,关闭命令提示符以完成安装。
  安装Git:
  如上所述,重新打开Visual Studio命令窗口。
  即使您已将其安装为应用程序,也请使用此处的命令安装Git。
  choco upgrade git -y
  确认git是否安装成功
  git --version
  安装ROS
  执行如下命令行,安装ROS
  mkdir c:optchocolatey
  set ChocolateyInstall=c:optchocolatey
  choco source add -n=ros-win -s=“https://aka.ms/ros/public” --priority=1
  choco upgrade ros-melodic-desktop_full -y --execution-timeout=0
  但是我执行最后一步遇到了错误(Vcpkg is not installed):
  我这里是因为使用的不是vs2019版本(2015),所以解决方法是只能去安装vs2019才能正常的去编译。
  这里我已经正常安装:
  由于网络原因可能安装缓慢或者异常失败,这里建议使用稳定的网络环境,错误后并多次尝试
  3,创建ROS快捷终端
  为避免每次打开终端都需要加载ROS环境变量,这里我们可以为ROS创建一个终端
  右键单击Windows资源管理器文件夹,选择“新建”》“快捷方式”
  在路径选项中粘贴以下,注意Visual Studio2019 VsDevCmd.bat的路径和ROS版本需要根据自己实际路径进行更改:
  C:WindowsSystem32cmd.exe /k “D:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio2019CommunityCommon7ToolsVsDevCmd.bat” -arch=amd64 -host_arch=amd64&& set ChocolateyInstall=c:optchocolatey&& c:optrosmelodicx64setup.bat
  将快捷方式命名为“ ROS”
  将该快捷方式设置为管理员
  右键单击快捷方式,然后选择“属性”。
  选择快捷方式选项卡(如果尚未选择)。
  按下[高级]按钮
  选中用管理员身份运行,并确认
  4,测试安装
  双击打开刚刚创建的ROS终端,运行roscore,并允许访问:
  rocore
  再次打开新的终端运行rviz:
  rosrun rviz rviz
  并且其他命令经测试都是完美支持的:
  rostopic list
  rostopic echo
  到这里ROS Windows安装已经完成
  二,ROS Windows使用
  1,初始化ROS工作空间
  这里我在E盘创建工作空间catkin_ws/src
  使用e:命令跳转到e盘
  进入src目录并初始化工作空间
  cd catkin_wssrc
  catkin_init_workspace
  2,创建ROS功能包
  依旧在src目录下使用catkin_create_pkg进行创建,后跟依赖
  catkin_create_pkg ros_test roscpp rviz
  3,编译ROS功能包
  使用catkin_make命令在catkin_ws目录下进行编译:
  4,添加ROS工作空间到环境变量
  此时如果使用rosrun 运行我们创建的ros_test功能包是找不到的,因为没有添加到环境变量中:
  还记得安装ROS时配置的那个终端的快捷方式的终端吗,
  我们在哪里添加了c:optmelodicsetup.bat的环境变量,所以我猜测在那里添加我们自己的工作空间的setup.bat应该是可以的:
  C:WindowsSystem32cmd.exe /k “D:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio2019CommunityCommon7ToolsVsDevCmd.bat” -arch=amd64 -host_arch=amd64&& set ChocolateyInstall=c:optchocolatey&& c:optrosmelodicx64setup.bat&&E:catkin_wsdevelsetup.bat
  在最后使用添加E:catkin_wsdevelsetup.bat,注意使用&&隔开
  此时再重新打开终端,运行我们的功能包,就提示可以找到包了:
  这里提示的是找不到executable是因为我们还没有创建ros_test功能,但是不再提示找不到ros_test功能包,证明我们已经成功将工作空间添加到环境变量中
  5,安装ROS软件包
  1. 二进制安装
  确定是否存在ROS软件包的二进制发行版。
  使用ROS Wiki ,找到二进制发行版名称,然后尝试使用进行安装Chocolatey。
  如果成功,那就万事俱备了!
  choco install ros-melodic-《package_name》
  2. 源码编译安装
  如果二进制安装失败就只能使用源码编译安装了
  三,ROS Qt功能包模板的编译与使用
  1. 编译安装依赖
  这里本人主要就是进行ROS Qt可视化程序开发,在前面一系列Ubuntu ROS Qt开发教程中提到如果想要创建Qt Pkg需要使用catkin_create_qt_pkg进行创建功能包,这个命令会创建一个qt的模板功能包,但是想要使用这个命令需要安装qt_create和qt_build:
  这里使用Choco命令进行二进制安装:
  choco install ros-melodic-qt-create
  显然这个包目前不存在Windows二进制版本:
  2. 直接编译功能包
  因此我们可以直接使用Ubuntu创建的Qt Pkg模板进行开发,拿过来是可以直接进行编译,不做任何更改。或者可以使用我这个ros_qt_demo
  2.1 下载功能包
  下载此包或者克隆本包到自己的工作空间src目录下
  如果需要更改功能包的名称:
  使用文本编辑器的查找与替换功能替换cmakelist.txt与package.xml中的ros_qt_demo为自己想要的名称
  更改include目录下的文件夹名称为自己的功能包名称
  更改src目录下三个cpp文件的的包含目录
  2.2 编译
  回到功能包根目录,直接执行catkin_make
  可以发现ROS下的功能包不用任何更改即可编译成功:
  2.3 运行
  首先打开个终端运行roscore,再运行当前功能包:
  rosrun ros_qt_demo ros_qt_demo
  同意权限,运行成功:
  可以发现和Ubuntu下的基本相同,测试下功能是否正常
  由于我们在本机运行roscore,所以rosmaster和ros ip都填本地回环地址(127.0.0.1),点击连接:
  同意权限,连接成功并发布话题:
  使用rostopic echo chatter查看话题是否发布:
  成功发布!
  2.4 打包发布
  并且此功能包本人进行动态打包发布,经测试可运行在未安装ROS的Win10上并连接Ubuntu的Master主节点,并发布Chatter话题:
  左:Ubuntu 右:win10
  release地址: github
  到这里ROS Windows开发环境搭建已经完成,在接下来继续探索windows librviz开发。
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