树莓派4B ubuntu20.04 安装ROS noetic和opencv记录

准备

• 树莓派4B
• ubuntu20.04（用的是ubuntu server 加安装桌面）
• 自带的python3.8.10

换源

我没有换源，用的是默认源

安装ROS

参考链接：

• Ubuntu20.04以及ROS系统的安装（避坑指南）
• 【超详细】树莓派4B+Ubuntu18.04.5+ROS配置安装教程
• 树莓派4B安装ROS的方法总结

1. 打开软件更新 Software&Update，勾选所有Ubuntu Software页面的选项
2. 添加ROS软件源

sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

3. 添加秘钥

sudo apt-key adv --keyserver 'hkp://keyserver.ubuntu.com:80' --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654

4. 安装

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

5. 初始化rosdep（这一步我跳过了没有做，有没有问题再说吧）

sudo rosdep init
rosdep update #输入这一句时不能添加sudo，否则会导致系统混乱

6. 设置环境变量

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

7. 安装rosinstall

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

8. 启动roscore

roscore

测试小乌龟，分别再另外两个终端页面里输入

rosrun turtlesim turtlesim_node

rosrun turtlesim turtle_teleop_key 

安装成功
9.通过以下命令创建并构建一个catkin工作空间。

$ mkdir -p ~/catkin_ws/src
$ cd ~/catkin_ws/
$ catkin_make

一些遇到的坑

连接wifi

最开始连上显示器开机，发现wifi列表里什么都没搜索到

使用

sudo lshw

查看是否有wlan0
发现有wlan0，于是重启，这次有wifi了

添加秘钥时出错 E:could not get lock /var/lib/apt/list……

解决参照：Could not get lock /var/lib/apt/lists/lock
我的步骤：
用：

ps aux | grep "[a]pt"

查看有没有占用apt的进程。
这里我找到了一个进程，并等待那个进程自己结束，然后就ok了。参考链接里说了可以用kill的方式去杀进程，但是在这个报错出现时，系统有提示过不要简单粗暴的删除锁什么的，因此我没敢轻举妄动。没办法等进程自己结束的，可以试试参考链接里的方法

catkin_make时出现错误:Could not find the required component ‘serial’.

当catkin_make时出现找不到serial组件的错误。此时需要安装serial。
使用sudo apt-get install ros-<distro>-serial下载 ROS 对应版本distro的工具包。

sudo apt-get install ros-noetic-serial

如果是roscpp、 rospy、 rosmsg等其他组件找不到，尝试使用同样的办法安装

RLException: [xxx.launch] is neither a launch file in package [abcdefg] nor is [abcdefg] a launch file name

1. 包名写错了
2. 工作空间真的没有这个包存在
3. 包所在的ros工作空间没有在ros环境中，此时可以按照以下步骤进行检查:

env | grep ros 

查看环境设置
ROS_PACKAGE_PATH= 是否有你工作空间的路径
若没有则设置

gedit ~/.bashrc 

在该文件的最后添加

source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
export ROS_PACKAGE_PATH=${ROS_PACKAGE_PATH}:~/catkin_ws/

然后重启bashrc

source ~/.bashrc

查看ROS路径是否添加上

echo $ROS_PACKAGE_PATH

使用python代码时不能import

在代码开头加上下面两行：

#!/usr/bin/env python3
#!coding=utf-8

找不到自定义的msg

catkin_make后再执行：

source devel/setup.bash

常用ROS操作

创建功能包

ROS的学习（四）创建一个ROS包

catkin_create_pkg <package_name> [depend1] [depend2] …… [depend1]
# 这里直接使用如下命令进行创建
catkin_create_pkg abc_topic roscpp rospy std_msgs geometry_msgs 

创建自己的msg

在功能包下创建msg文件夹，写好的.msg文件放进去
在功能包中的 package.xml 文件中添加编译依赖与执行依赖

  <build_depend>message_generation</build_depend>
  <exec_depend>message_runtime</exec_depend>
  <!-- exce_depend 以前对应的是 run_depend 现在非法 -->

在功能包中的 CMakeLists.txt 中编辑相关配置

• 在 find_package 中添加编译依赖

message_generation
# 加入 message_generation,必须得有 std_msgs

• 在 add_message_files 中添加自定义的msg文件名，注意FILES那行也取消注释
• 解除 generate_messages 的注释（不需要做修改）
• 在 catkin_package 处添加执行的依赖

  CATKIN_DEPENDS roscpp rospy std_msgs message_runtime

安装opencv

安装

参考链接：树莓派4B安装ubuntu20，opencv，pytorch，miniconda3,……
由于只用python进行开发，所以只进行下面的操作:

pip install opencv-python

验证是否成功：

python3

import cv2
cv2.__version__

出现版本号代表成功

使用opencv中遇到的坑

打开摄像头，提示cannot open camera by index

检查设备里是否有video0或者video1

ls /dev

报错AttributeError: module ‘cv2.cv2‘ has no attribute ‘TrackerCSRT_create‘

需要安装对应版本的opencv-contrib-python库，我尝试过重新卸载再安装opencv-python和opencv-contrib-python，然而都没有用，尝试了以下方法成功了：
1、卸载opencv-python和opencv-contrib-python

pip3 uninstall opencv-python
pip3 uninstall opencv-contrib-python

2、到清华镜像下载对应Python版本的opencv-python和opencv-contrib-python
网址：
Links for opencv-python (tsinghua.edu.cn)
Links for opencv-contrib-python (tsinghua.edu.cn)
其中，opencv_python指扩展库名，cp39指适配的python3.9版本，按自己的python版本选，win_amd64是电脑操作系统位数，按自己的操作系统选。

3、运行以下代码安装opencv-python和opencv-contrib-python。.whl文件的位置换成刚下载的那两个，注意先cd到下载的文件夹里

pip3 install opencv_python-3.4.15.55-cp39-cp39-win_amd64.whl
pip3 install opencv_contrib_python-3.4.15.55-cp39-cp39-win_amd64.whl

其他的坑

查看树莓派的ip

sudo apt install net-tools
ifconfig

赋予文件777权限：任何用户可读写执行

sudo chmod 777 文件名

安装raspi-config

在ubuntu server上安装raspi-config并开启CSI摄像头
官网地址
进入官网地址，下载最新的deb程序,然后进入文件夹安装：

sudo dpkg -i raspi-config_xxxxxxxx.deb 

树莓派ubuntu系统RPi.GPIO引脚库需要root权限问题 不使用sudo操控RPi库方法

直接搜会出现的答案是：先安装rpi.gpio-common，然后添加用户组再重启什么的，但是不论是把用户添加进dialout还是gpio组，都不能解决问题

sudo apt install rpi.gpio-common
sudo apt --fix-broken install

找到的管用的方法：
参考链接：树莓派ubuntu系统RPi引脚库权限问题 不使用sudo操控RPi库方法
RPi.GPIO提供了一个获取权限的脚本：create_gpio_user_permissions.py，内容如下

import grp
import subprocess

def ensure_gpiogroup():
    try:
        grp.getgrnam('gpio')
    except KeyError:
        print('GPIO group does not exist - creating...')
        subprocess.call(['groupadd', '-f', '-r', 'gpio'])
        subprocess.call(['adduser', 'pi', 'gpio'])
        # in future, also for groups:
        #   spi
        #   i2c
        add_udev_rules()

def add_udev_rules():
    with open('/etc/udev/rules.d/99-gpio.rules','w') as f:
        f.write("""SUBSYSTEM=="bcm2835-gpiomem", KERNEL=="gpiomem", GROUP="gpio", MODE="0660"
SUBSYSTEM=="gpio", KERNEL=="gpiochip*", ACTION=="add", PROGRAM="/bin/sh -c 'chown root:gpio /sys/class/gpio/export /sys/class/gpio/unexport ; chmod 220 /sys/class/gpio/export /sys/class/gpio/unexport'"
SUBSYSTEM=="gpio", KERNEL=="gpio*", ACTION=="add", PROGRAM="/bin/sh -c 'chown root:gpio /sys%p/active_low /sys%p/direction /sys%p/edge /sys%p/value ; chmod 660 /sys%p/active_low /sys%p/direction /sys%p/edge /sys%p/value'"
""")

if __name__ == '__main__':
    ensure_gpiogroup()

可以直接把这段代码复制下来放进本地创建的create_gpio_user_permissions.py 中，运行一下，然后重启（不重启的话还是不行！）

python3 create_gpio_user_permissions.py
reboot

用windows自带的远程桌面连接树莓派时出现黑屏，或只有终端能显示的问题

参考链接：完美方案——解决XRDP连接黑屏，以及桌面优化！
重点就是，如果树莓派连着显示器，也就是已经本地登录的状态，此时远程就不显示，需要在显示器上操作log out，这样远程就显示了。
同理，开机时不接显示器，直接用远程桌面登录，那就会直接显示（我的是登录后先黑屏十几秒，然后灰一下，就显示出来了正常桌面了）
附上安装的东西：

sudo apt-get install xrdp
sudo apt-get tightvncserver