1.2 如何安装ROS
1.2.1 操作系统与ROS版本的选择
ROS目前主要支持Ubuntu操作系统，同时也可以在OS X、Android、Arch、Debian等系统上运行。随着近几年嵌入式系统的快速发展，ROS也针对ARM处理器编译了核心库和部分功能包。
到2018年年初为止，ROS已经发布了如表1-1所示的多个版本。
表1-1 ROS所有发布版本的相关信息
本书选择2016年发布的长期支持版本ROS Kinetic Kame，这也是ROS发布的第10个版本，ROS官方称将为该版本提供长达5年的支持与服务，并保证其与Ubuntu 16.04长期支持版的生命周期同步。
ROS的安装方法主要有两种：软件源安装和源码编译安装。软件源（Repository）为系统提供了一个庞大的应用程序仓库，只要通过简单的命令即可从仓库中找到需要的软件并完成下载安装。相反，源码编译的方法相对复杂，需要手动解决繁杂的软件依赖关系，更适合那些对系统比较熟悉而且希望在未支持的平台上安装ROS的开发者。
1.2.2 配置系统软件源
以软件源安装为例，首先需要配置Ubuntu系统允许restricted（不完全的自由软件）、universe（Ubuntu官方不提供支持与补丁，全靠社区支持）、multiverse（非自由软件，完全不提供支持和补丁）这三种软件源。如果没有对系统软件源做过修改，Ubuntu系统安装完毕后会默认允许以上三种软件源。为保证配置无误，建议打开Ubuntu软件中心的软件源配置界面，检查各选项是否与图1-4相同。
图1-4 Ubuntu系统软件源的设置
1.2.3 添加ROS软件源
sources.list是Ubuntu系统保存软件源地址的文件，位于/etc/apt目录下，在这一步中我们需要将ROS的软件源地址添加到该文件中，确保后续安装可以正确找到ROS相关软件的下载地址。
打开终端，输入如下命令，即可添加ROS官方的软件源镜像：
$ sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
为了提高软件的下载、安装速度，也可以使用以下任意一种国内的镜像源：
·中国科学技术大学（USTC）镜像源：
$ sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ros/ubuntu/ $DISTRIB_CODENAME main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
·中山大学（Sun Yat-Sen University）镜像源：
$ sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirror.sysu.edu.cn/ros/ubuntu/ $DISTRIB_CODENAME main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
·易科机器人实验室（ExBot Robotics Lab）镜像源：
$ sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://ros.exbot.net/rospackage/ros/ubuntu/ $DISTRIB_CODENAME main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
1.2.4 添加密钥
使用如下命令添加密钥：
$ sudo apt-key adv --keyserver hkp://ha.pool.sks-keyservers.net:80 --recv-key 421C365BD9FF1F717815A3895523BAEEB01FA116
1.2.5 安装ROS
现在终于可以开始安装ROS了。首先使用如下命令，以确保之前的软件源修改得以更新：
$ sudo apt-get update
ROS系统非常庞大，包含众多功能包、函数库和工具，所以ROS官方为用户提供了多种安装版本：
·桌面完整版安装（Desktop-Full）：这是最为推荐的一种安装版本，除了包含ROS的基础功能（核心功能包、构建工具和通信机制）外，还包含丰富的机器人通用函数库、功能包（2D/3D感知功能、机器人地图建模、自主导航等）以及工具（rviz可视化工具、gazebo仿真环境、rqt工具箱等）。
$ sudo apt-get install ros-kinetic-desktop-full
·桌面版安装（Desktop）：该版本是完整安装的精简版，去掉了机器人功能包和部分工具，仅包含ROS基础功能、机器人通用函数库、rqt工具箱和rviz可视化工具。
$ sudo apt-get install ros-kinetic-desktop
·基础版安装（ROS-Base）：基础版精简了机器人通用函数库、功能包和工具，仅保留了没有任何GUI的基础功能（核心功能包、构建工具和通信机制）。因此该版本软件的规模最小，也是ROS需求的“最小系统”，非常适合直接安装在对性能和空间要求较高的控制器之上，为嵌入式系统使用ROS提供了可能。
$ sudo apt-get install ros-kinetic-ros-base
·独立功能包安装（Individual Package）：无论使用以上哪种安装方式，都不可能将ROS社区内的所有功能包安装到计算机上，在后期的使用中会时常根据需求使用如下命令安装独立的功能包：
$ sudo apt-get install ros-kinetic-PACKAGE
·其中PACKAGE代表需要安装的功能包名，例如安装机器人SLAM地图建模gmapping功能包时，可使用如下命令安装：
$ sudo apt-get install ros-kinetic-slam-gmapping
1.2.6 初始化rosdep
rosdep是ROS中自带的工具，主要功能是为某些功能包安装系统依赖，同时也是某些ROS核心功能包必须用到的工具。完成以上安装步骤后，需要使用以下命令进行初始化和更新：
$ sudo rosdep init $ rosdep update
1.2.7 设置环境变量
现在ROS已经成功安装到计算机中了，默认在/opt路径下。在后续使用中，由于会频繁使用终端输入ROS命令，所以在使用之前还需要对环境变量进行简单设置。
Ubuntu默认使用的终端是bash，在bash中设置ROS环境变量的命令如下：
$ echo "source /opt/ros/kinetic/setup.bash" >> ~/.bashrc $ source ~/.bashrc
如果你使用的终端是zsh，则需要将以上命令中的bash都修改为zsh：
$ echo "source /opt/ros/kinetic/setup.zsh" >> ~/.zshrc $ source ~/.zshrc
ROS通过环境变量找到命令的所在位置，那么问题来了，如果需要安装多个ROS版本，那么怎样确定当前终端使用的命令是哪个ROS版本的呢？当然是通过设置环境变量。如果希望改变当前终端所使用的环境变量，则可以输入以下命令：
$ source /opt/ros/ROS-RELEASE/setup.bash
其中ROS-RELEASE代表希望使用的ROS版本（如lunar、kinetic、indigo、hydro、groovy等）。
当然，这种方法只能修改当前终端，如果再打开一个新终端，还是会默认使用bash或zsh配置文件中设置的环境变量。终极方法是打开~/.bashrc或者~/.zshrc文件，找到设置环境变量的命令，然后修改对应的ROS版本，保存退出，此后重新打开的所有终端就没有问题了。
1.2.8 完成安装
恭喜来到ROS安装的尾声部分，现在打开终端，输入roscore命令（见图1-5），有没有看到ROS已经可以在计算机上运行起来了！
图1-5 roscore命令启动成功后的日志信息
rosinstall也是ROS中的一个常用工具，可以下载和安装ROS中的功能包程序。这个工具暂时不是必需的，但是为了便于后续开发，还是建议通过如下命令安装：
$ sudo apt-get install python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential