暮雨-MATLAB与ROS联合仿真——ROS环境搭建及相关准备工作（上下）（学习笔记）

MATLAB与ROS联合仿真——ROS环境搭建及相关准备工作（上）

news2026/3/28 9:07:50

   本篇文章主要介绍在安装完ROS后，在进行MATLAB与ROS联合仿真之前，需要进行的一些环境搭建以及准备工作，主要分为 创建ROS工作空间及功能包、必备功能包安装、安装Gazebo11、导入实验功能包至工作空间、安装Visual_Studio_Code(选做)、常用便捷工具安装（选做） 六部分。

   本部分内容共分为上下两篇，上篇包括创建ROS工作空间及功能包和必备功能包安装这两部分，下篇包括、安装Gazebo11、导入实验功能包至工作空间、安装Visual_Studio_Code(选做)、常用便捷工具安装（选做）这四部分。

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   第一部分 创建ROS工作空间及功能包

   1、工作空间用来存放工程的文件，里面的src文件夹是用来存放功能包的，功能包的配置文件等，build文件夹用来存放编译过程中产生的一些中间文件，devel文件夹存放编译生成的一些可执行文件，一些库，一些脚本等，install文件夹主要用来存放安装的一些文件。

 

   2、创建工作空间：

   （1）在主文件夹下用mkdir命令创建一个子文件夹，取名为catkin_ws ，这个名字是可以自己起的（为后续代码移植方便，建议不要修改名字），后面的src是不能变的，接下来要利用命令cd进入到该文件夹下，然后用catkin_init_workspace命令将该文件夹变为ros工作空间的属性

   初次接触时，也许你并不理解以上这段话，你只需要按顺序执行下面三条指令就可以了

mkdir -p ~/catkin_ws/src

cd ~/catkin_ws/src

catkin_init_workspace

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   （2）创建完工作空间后，要对工作空间进行编译，编译时需要在工作空间的根目录下进行编译，也就是我们需要先进入catkin_ws文件夹下，再利用catkin_make命令对其进行编译，这个命令会编译src下面所有功能包的源码，并将结果放到devel文件夹下，编译后生成了build和devel这两个文件夹，这个命令不能生成install文件夹，需要用catkin_make install命令来生成install文件夹

   以上这段话，同样对应三条指令，只需要按顺序执行下面三条指令就可以了

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

catkin_make install

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   （3）为了让系统找到我们的工作空间，还需要设置环境变量，执行以下语句：

source devel/setup.bash

   （4）设置环境变量之后，输入以下指令去检查一下

echo $ROS_PACKAGE_PATH

   3、到这里工作空间就创建完成了，为方便后续的开发，这里可以多做一步操作，当我们改变工作空间里的内容之后，都需要使用catkin_make命令来编译，编译完成后接下来就是利用命令source devel/setup.bash去设置环境变量，为了不在每次运行时都去设置环境变量，可以将该语句添加到主文件下的.bashrc文件中，该文件是隐藏文件，在主文件夹下，需要按ctrl+h才能显示出来，打开后，在最后添加source devel/setup.bash ，添加时候需要修改一下路径改成该工作空间下的路径，比如我应该添加的是source /home/jzx/catkin_ws/devel/ setup.bash 重新启动终端生效，有了这一步操作后，就不用每次都运行source devel/setup.bash了，而且可以在任意路径下运行rosrun命令

   4、创建功能包（选做）

   在创建代码的时候一定要创建一个功能包，功能包是ROS里面放置源码的最小单元，所有的源码必须放到功能包下面，不允许直接放在src文件夹下，用catkin_create_pkg命令创建功能包，后面跟的第一个参数是功能包的名字，后面的参数是这个功能包的依赖，也就是这个功能包需要用到ros里面的那些其他的功能包，因为要用c++编程所以要添加依赖roscpp，因为要用Python编程，所以要添加依赖rospy ，标准的消息结构std_msgs ,创建的功能包要放在src文件夹下，添加完功能包后，我们返回到catkin_ws目录下，再对工作空间进行编译，就会把刚才添加的功能包也编译了。只有设置了环境变量后才能让系统找到我们的工作空间 ，用命令echo $ROS_PACKAGE_PATH来检查我们创建的环境变量

   上面那段话是帮助大家理解的，操作的的话，只需要按顺序输入以下指令就可以了（功能包的名字可以任取）

cd ~/catkin_ws/src

catkin_create_pkg test_pkg std_msgs rospy roscpp

cd ~/catkin_ws

catkin_make

source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

   在创建的功能包test_pkg中有一个src文件夹，用来放置功能包的代码，比如cpp文件等，include文件夹可以用来存放头文件，另外两个文件是每个功能包必须存在的两个文件，这两个文件的存在才标志着，这个文件夹是一个功能包，而不是普通文件夹

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   第二部分 必备功能包安装

   1、安装JAVA环境：

   （1）输入以下指令安装JAVA环境：

sudo apt update

sudo apt install openjdk-11-jdk

   （2）如果你需要安装其他版本的，将上面的版本11改成对应的数字就行了，比如说版本8，就改为sudo apt install openjdk-8-jdk 指令java -version可以查看 Java 版本

   （3）以下指令可以查看JAVA的安装路径

sudo update-alternatives --config java

   （4）通过下面第一条指令，可以打开环境设置文件，在文件的最后添加下面的第二条指令，可以设置 JAVA_HOME 指定到 OpenJDK 11

sudo nano /etc/environment

 JAVA_HOME="/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64"

   （5）执行以下指令使其生效

source /etc/environment

   2、安装32位运行库：

   输入以下指令，安装：

sudo apt-get install lib32z1

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   3、安装effort_controllers

   输入以下指令，安装：

sudo apt-get install ros-noetic-effort-controllers

   4、安装python3.8

   （1）可运行以下指令安装 :

sudo apt-get install python3.8

   (2) 设置软连接，依次输入以下指令进行设置

whereis python3.8

cd /usr/bin

sudo ln -s /usr/bin/python3.8 python

   5、安装ackermann-msgs

   可运行以下指令安装 :

sudo apt install ros-noetic-ackermann-msgs

   6、安装net-tools

   可运行以下指令安装 :

sudo apt install net-tools

   7、安装 map-server功能包

 

 

 

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MATLAB与ROS联合仿真——ROS环境搭建及相关准备工作（下）

 

慕羽★2023-07-27 16:48

 

 

 

本篇文章主要介绍在安装完ROS后，在进行MATLAB与ROS联合仿真之前，需要进行的一些环境搭建以及准备工作，主要分为 创建ROS工作空间及功能包、必备功能包安装、安装Gazebo11、导入实验功能包至工作空间、安装Visual_Studio_Code(选做)、常用便捷工具安装（选做） 六部分。

本部分内容共分为上下两篇，上篇包括创建ROS工作空间及功能包和必备功能包安装这两部分，下篇包括、安装Gazebo11、导入实验功能包至工作空间、安装Visual_Studio_Code(选做)、常用便捷工具安装（选做）这四部分。

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第三部分 安装Gazebo11

1.设置你的电脑来接收软件

 

cpp复制代码

sudo sh -c 'echo "deb http://packages.osrfoundation.org/gazebo/ubuntu-stable `lsb_release -cs` main" > /etc/apt/sources.list.d/gazebo-stable.list'

2.设置秘钥

 

cpp复制代码

wget https://packages.osrfoundation.org/gazebo.key -O - | sudo apt-key add -

3.安装Gazebo

 

cpp复制代码

sudo apt-get update

 

cpp复制代码

sudo apt-get install gazebo11

 

cpp复制代码

sudo apt-get install libgazebo11-dev

4.检查你的安装

 

cpp复制代码

gazebo

5.安装其他关联安装包（应该已自动安装了，可输入指令看一下是否已自动安装，没装的话装一下）

 

cpp复制代码

sudo apt-get install ros-noetic-rviz

 

cpp复制代码

sudo apt-get install ros-noetic-robot-state-publisher

 

cpp复制代码

sudo apt-get install ros-noetic-gazebo-ros-pkgs ros-noetic-gazebo-ros-control

 

cpp复制代码

sudo apt install ros-noetic-moveit

6、运行 安装包索引

 

cpp复制代码

sudo apt-get update

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第四部分 导入实验功能包至工作空间

1、将实验资料里的ackerman_sim功能包复制到工作空间catkin_ws的src文件夹下，如果不能粘贴，就在win10下选中该功能包，直接拖到虚拟机下的src文件夹下

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2、打开ackerman_sim功能包将smartcar_plane文件夹复制

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在主文件夹下，使用Ctrl+h，显示隐藏文件，选择，.gazebo文件夹，打开后选择models文件夹，打开后将刚才复制的文件粘贴至该文件夹下，如下所示：（如果没有找到.gazebo文件夹，说明你安装完成后没有启动过，启动一次后就生成了，如果没有models文件夹就在.gazebo文件夹下自己创建一个）

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3、我整理下载了一些常用的gazebo模型，由于GitHub网站访问并不友好，所以想要使用某些模型的时候，最好先下载至本地，然后添加至gazebo的models中，就像上一步一样，大家可以把实验资料里的模型按照上一步的方法导入进行（选做）

大家拿到的是下面这样一个压缩包，将其复制到虚拟机，要是不能粘贴，同样采用拖拽的方式

将压缩包复制到虚拟机后，双击打开，讲里面的内容拖拽至主文件下完成解压，这时候压缩包就可以删除了，打开解压后的文件夹，选择你想要的，或者全部，添加到第2步提到的models文件夹下就可以了，此时打开gazebo，在insert界面就可以看到导入的本地模型了

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4、之前也提过了，在我们对工作空间进行修改后，要重新编译工作空间，依次执行下面三条指令：

 

cpp复制代码

cd ~/catkin_ws/

 

cpp复制代码

catkin_make

 

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source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

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第五部分 安装Visual_Studio_Code(选做)

Ubuntu环境下安装Vscode有多种方式，这里介绍的是作为一个 Snap 软件包安装 Visual Studio Code，这种方式比较简单，较适合新手，但存在一些局限性，部分功能受限，所以此处也可以根据需要，更改为使用完整版安装方式

Snaps 是一种自包含的软件包，它包含需要运行这个应用所有的依赖。 Snap 软件包容易升级，并且非常安全。和标准的 deb 软件包不同，snaps 需要占用更大的磁盘空间，和 更长的应用启动时间。

Snap 软件包可以通过命令行或者 Ubuntu 软件应用来安装。

想要安装 VS Code snap版，打开你的终端(Ctrl+Alt+T)并且运行下面的命令：

 

cpp复制代码

sudo snap install --classic code

Visual Studio Code 已经在你的 Ubuntu 机器上安装好了，你可以开始使用它了。

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第六部分 常用便捷工具安装（选做）

1、安装可视化分区工具gparted

在我们创建虚拟机的时候，如果分配的磁盘过小，在后续的使用时可能需要进行扩容，在扩容后你会发现好像磁盘并没有变大，这时候就需要进行重新分区，Ubuntu重新分区的方法很多，这里我采用了较简单的一种，采用可视化分区工具gparted进行重新分区，使用以下指令进行安装：

 

cpp复制代码

 sudo apt-get install gparted

2、安装自动格式化整理代码功能包clang-format-9

使用以下指令进行安装：

 

cpp复制代码

sudo apt-get install clang-format-9

3、安装软件包管理器synaptic

打开终端并输入以下指令进行安装：

 

cpp复制代码

sudo apt-get install synaptic