从零开始，在 Ubuntu 虚拟机中安装 ROS Noetic 的完整指南

本文详细介绍了在 Ubuntu 虚拟机中从零开始安装 ROS Noetic 的全过程，内容涵盖配置系统软件源与密钥、更新软件包列表、安装桌面完整版，以及配置环境变量和验证安装，通过遵循本文的步骤，读者可以轻松在虚拟环境中部署并运行 ROS Noetic。

在机器人开发领域,Robot Operating System（ROS）是不可或缺的核心框架，对于许多初学者来说，ROS 的原生环境是 Linux，而 Windows 和 macOS 在处理 ROS 依赖时往往不如 Linux 顺滑，在 Ubuntu 虚拟机 中安装 ROS 成为了大多数开发者的首选方案。

本文将详细介绍如何在 Ubuntu 虚拟机中安装目前最流行的 ROS 版本——ROS Noetic（对应 Ubuntu 20.04 LTS），帮助您快速搭建起机器人开发的本地环境。

前期准备

在开始安装之前,请确保您已经做好了以下准备：

1. 虚拟机软件：推荐使用 VMware Workstation Pro 或 VirtualBox。
2. Ubuntu 镜像：下载 Ubuntu 20.04 LTS 版本的 ISO 镜像文件。
3. 网络设置：建议将虚拟机的网络连接模式设置为 NAT 或 桥接模式，确保虚拟机能访问互联网以下载 ROS 相关包。

安装 Ubuntu 虚拟机

1. 打开虚拟机软件,创建一个新的虚拟机。
2. 选择“安装 Ubuntu”。
3. 加载下载好的 ISO 镜像文件，按照提示完成 Ubuntu 的安装，建议在安装时勾选“安装 Ubuntu”和“OpenSSH Server”，以便后续通过终端管理。
4. 安装完成后,重启虚拟机并进入系统。

安装 ROS Noetic

进入 Ubuntu 系统后，我们需要更新软件源并安装 ROS。

更新系统软件包

打开终端（Terminal），输入以下命令更新系统现有的软件包：

sudo apt update
sudo apt upgrade -y

安装桌面环境（重要）

为了获得更好的用户体验（如图形化界面支持），建议安装完整的桌面环境，输入：

sudo apt install ubuntu-desktop -y

注：此步骤会占用较多磁盘空间和时间，请耐心等待。

配置软件源

ROS 的安装包托管在官方软件源中，我们需要添加 ROS 的公钥并配置源，请依次执行以下命令：

sudo apt install software-properties-common -y
sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
sudo apt-key adv --keyserver 'hkp://keyserver.ubuntu.com:80' --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B1B803004810D12F3E81C

安装 ROS Noetic

现在可以安装 ROS Noetic 了，根据您的需求，可以选择安装桌面完整版（包含 Rviz、Gazebo 等工具）：

sudo apt install ros-noetic-desktop-full -y

安装过程可能需要几分钟,请保持网络连接畅通。

配置环境变量

安装完成后,ROS 默认不会在每次开机时自动加载环境变量，我们需要将 ROS 的环境变量添加到 bashrc 文件中：

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

安装依赖工具

为了能够使用 ROS 的命令行工具（如 rostopic, rosrun 等），需要安装构建依赖：

sudo apt install python3-rosdep python3-rosinstall python3-rosinstall-generator python3-wstool build-essential -y

然后初始化 rosdep：

sudo ros