目录 - bjrobot.com¹‹华夫使用... · 北京智能佳科技有限公司 6010-82488500 3.系统安装进行U 盘安装系统之前，还需要设置BIOS boot启动选项，默认的是硬盘启

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目录

waffle 系统安装 ........................................................................................... 3

1.镜像（.iso）下载： ............................................................................................ 3

2.使用 UltraISO 制作 U 盘启动盘 ......................................................................... 4

3.系统安装 ............................................................................................................. 6

4.网络配置 ............................................................................................................. 9

Ubuntu16.04 系统镜像制作 ...................................................................... 10

在笔记本上安装 Ubuntu 系统（Ubuntu16.04） ...................................... 13

ROS 安装 .................................................................................................... 14

1.版本选择 ........................................................................................................... 14

2.软件中心配置 ................................................................................................... 14

3.添加源 ............................................................................................................... 15

4.安装 ROS ............................................................................................................ 15

5.初始化 ROS ........................................................................................................ 15

6.测试 ROS ............................................................................................................ 15

OpenCR 软件配置 ...................................................................................... 18

1.编译器设置....................................................................................................... 18

2.安装 Arduino IDE............................................................................................ 18

3.运行 Arduino.................................................................................................... 18

4.从 Boards Manager 安装 OpenCR1.0包......................................................... 19

5.端口设置........................................................................................................... 21

开始使用 .................................................................................................... 22

1.启动 Turtlebot3 ................................................................................................. 22

2.启动 Turtlebot-waffle ........................................................................................ 22

3.运行 RViz ............................................................................................................ 22

远程控制 .................................................................................................... 24

1.说明 ................................................................................................................... 24

2.方法 ................................................................................................................... 24

3.结果 ................................................................................................................... 24

SLAM .......................................................................................................... 25

1.说明 ................................................................................................................... 25

2 通过远程操作创建地图 ................................................................................... 25

3.将地图保存到文件 ........................................................................................... 25

导航 ............................................................................................................ 26



1.说明 ................................................................................................................... 26

2.准备 ................................................................................................................... 26

3.开始导航 ........................................................................................................... 26

仿真 ............................................................................................................ 28

1.安装 TurtleBot3 Simulation ............................................................................... 28

2.启动仿真 ........................................................................................................... 28

3.Gazebo 仿真 ...................................................................................................... 29



waffle 系统安装

1.镜像（.iso）下载：

就 waffle 而言，需安装 Linux 操作系统，需要制作 U 盘启动盘来安装系统。

安装系统版本：Ubuntu 16.04

官方下载地址：

https://developer.ubuntu.com/core/get-started/intel-joule#alternative-install:-ubunt

u-desktop-16.04-lts

下载地址(百度云盘)：https://pan.baidu.com/s/1gfy29Wn

方法：打开下载链接地址，点击下载、保存即可。

https://developer.ubuntu.com/core/get-started/intel-joule#alternative-install:-ubuntu-desktop-16.04-lts

https://developer.ubuntu.com/core/get-started/intel-joule#alternative-install:-ubuntu-desktop-16.04-lts

https://pan.baidu.com/s/1gfy29Wn



2.使用 UltraISO 制作 U 盘启动盘

准备：制作工具 UltraISO

安装：

1. 解压上述下载的操作系统镜像压缩文件，得到 img 镜像文件。

2. .鼠标右键“以管理员身份运行”UltraISO 图标

3. 打开 UltraISO 的窗口后依次点击左上角的“文件”-“打开”

4. 浏览到存放镜像文件的目录，选中该目标文件，点击“打开”按钮



5. 然后再次回到 UltraISO 窗口，点击菜单栏中的“启动”选“写入硬盘镜像”

6. 接下来在弹出的窗口直接点击“写入”按钮（注：将写入方式选择为“USB-HDD+”，

如果不是这个模式，可能导致电脑无法通过 U 盘正常启动。）

7. 请等待片刻，正在将安装系统的镜像文件数据写入到 U 盘里

8. 写入完成后，会在“我的电脑”窗口创建一个可移动存储设备



3.系统安装

进行 U 盘安装系统之前，还需要设置 BIOS boot 启动选项，默认的是硬盘启

动，需要设置为 U 盘启动

完成 BIOS 设置后就可以插入 U 盘,重启电脑,就可以使用 U 盘进行 Ubuntu 操

作系统的安装了。点击安装 Ubuntu(I)

1. 进入安装界面，回车，设置系统使用的语言，选择中文（简体）。

2. 选择“为图形或无线硬件………”点击继续

3. 选择其他选项（可以自定义分区），点击继续。



4.点击“创建新分区表”

继续

选择产生的空闲分区

点击的“+”创建 4 个主要的基础分区

创建/分区：

＞5G 主分区空间起始位置 Ext4 日志文件系统 /

创建 swap 分区：

2048MB 逻辑分区空间起始位置交换空间

创建 boot 分区：

200MB 逻辑分区空间起始位置 Ext4 日志文件系统 /boot

创建 home 分区:

剩余的空间逻辑分区空间起始位置 Ext4 日志文件系统 /home

还可创建自己的其他分区如/123 分区只要设置为逻辑分区、空间起始位置、Ext4 日志文件系统

修改“安装启动引导器的设备”

选择/boot 分区（/dev/sda6）（注意：你/boot 分区是多少就选择 sda+你的数字分区）

点击“现在安装”，继续

5.设置时区。

选择一个时区，用鼠标在地图上点击一个位置就可以。



6.选择键盘布局，点击，继续。

7.创建用户名和密码，并牢记（后面会用到）。

开始安装,等待…………

安装完成。



4.网络配置

为了实现 Turblebot3 和电脑，Turblebot3 之间的相互通信，需要获取远程 PC

和 Turblebot3 的 IP 地址。



Ubuntu16.04 系统镜像制作

准备：UltraISO 软件（如果只是为了制作启动优盘，可以使用未注册版本。）

镜像：Ubuntu16.04.03-desktop-adm64.iso

U 盘：8G 以上（包含 8G）

打开 UltraISO

UltraISO 主界面如下：

打开 ISO 文件

选择菜单文件>>打开，弹出打开 ISO 文件对话框



选择镜像文件并单击打开按钮，打开 ISO 文件

写入硬盘镜像

选择菜单文件>>打开，弹出写入硬盘镜像对话框

选择硬盘驱动器和写入方式，然后点击写入按钮，等待完成即可。



至此，Ubuntu16.04 系统盘完成！！！



在笔记本上安装Ubuntu系统（Ubuntu16.04）

1.插入 Ubuntu16.04 启动 U 盘，重启笔记本电脑（64 位），开机后，按 F12 键（联

想笔记本，其他的可以查询 U 盘启动快捷键），进入 Ubuntu 安装界面，选择第

二个选项：安装 Ubuntu。

2.进入准备安装 Ubuntu 界面后将“安装 Ubuntu 时下载更新”、“为图形或无线硬

件…..”前面打上对勾。

3.进入安装类型界面，选择“其他类型”，点击“继续”

点击“创建新分区表”

继续

选择产生的空闲分区

点击的“+”创建 4 个主要的基础分区

创建/分区：

＞5G 主分区空间起始位置 Ext4 日志文件系统 /

创建 swap 分区：

2048MB 逻辑分区空间起始位置交换空间

创建 boot 分区：

200MB 逻辑分区空间起始位置 Ext4 日志文件系统 /boot

创建 home 分区:

剩余的空间逻辑分区空间起始位置 Ext4 日志文件系统 /home

还可创建自己的其他分区如/123 分区只要设置为逻辑分区、空间起始位置、Ext4

日志文件系统

4.修改“安装启动引导器的设备”

选择/boot 分区（/dev/sda6）

点击“现在安装”

继续

选择时区

继续

选择键盘布局（使用默认）

继续

5. 创建用户（计算机名日后可改）

密码要复杂

密码为登录密码请务必牢记

继续

6. 开始安装

等待…………

7.安装完成后重启。

8.Ubuntu 系统安装完成。

镜像源：http://mirror.pnl.gov/releases/xenial/

http://mirror.pnl.gov/releases/xenial/



ROS 安装

1.版本选择

ROS 是运行在 Linux 之上的，所以首先您的电脑和机器人（汉堡/华夫饼）首

先得有 Linux 环境，之前的 ubuntu 系统的安装都是为此做准备的。Ubuntu 是对

ROS 支持最好的。

Ubuntu 和 ROS 都是存在不同的版本，而且 ROS 各个版本之间互不兼容，

所以每一个 ROS 版本都对应着一个或两个对应的 Ubuntu 版本。

ROS 发布日期 ROS 版本对应 Ubutnu 版本

2016.3 ROS Kinetic Kame Ubuntu 16.04 (Xenial) /

Ubuntu 15.10 (Wily)

2015.3 ROS Jade Turtle Ubuntu 15.04 (Wily) /

Ubuntu LTS 14.04 (Trusty)

2014.7 ROS Indigo Igloo Ubuntu 14.04 (Trusty)

注：ubuntu14.04 版本装 Kinetic 版本是装不上去的,indigo 同理。

最终选择 Ros 版本：ROS Kinetic Kame

2.软件中心配置

首先打开软件和更新对话框，具体可以在 Ubuntu 最左上角的搜索按钮中搜

索。打开后按照下图进行配置（确保你的 "restricted"， "universe， " 和

"multiverse."前是打上勾的）：

配置完成后就可以关闭该窗口了。



3.添加源

打开一个控制台(Ctrl + Alt + T), 输入如下指令：

sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" >

/etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

设置秘钥:

sudo apt-key adv --keyserver hkp://ha.pool.sks-keyservers.net:80 --recv-key 0xB01FA116

4.安装 ROS

首先确保系统软件处于最新版。

sudo apt-get update

安装 ROS kinetic 全功能版。指令如下：

sudo apt-get install ros-kinetic-desktop-full

等待若干分钟，网络要给力。

安装完成后，可以用下面的命令来查看可使用的包：到现在，虽然是安装完了，

但是还不能用 ROS 哦！

5.初始化 ROS

首先呢，需要先初始化 rosdep，具体如下：

sudo rosdep init

rosdep update

然后初始化环境变量:

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

source ~/.bashrc

上面两句非常非常非常重要，很多小伙伴在日常的开发过程中，有的找不到

Package, 找不到 node, 很多情况下都是没有添加 source。

6.测试 ROS

首先，启动 ROS 环境

roscore

看看显示 started core service [/rosout] 了没有？如果没问题，恭喜你，你成功

了。



安装 Turtlebot3 ROS 包

1.安装 Turtlebot3 依赖包

在 Ubuntu 终端界面输入命令：

sudo apt-get install ros-kinetic-joy ros-kinetic-teleop-twist-joy ros-kinetic-teleop-twist-keyboard r

os-kinetic-laser-proc ros-kinetic-rgbd-launch ros-kinetic-depthimage-to-laserscan ros-kinetic-rosseri

al-arduino ros-kinetic-rosserial-python ros-kinetic-rosserial-server ros-kinetic-rosserial-client ros-ki

netic-rosserial-msgs ros-kinetic-amcl ros-kinetic-map-server ros-kinetic-move-base ros-kinetic-urdf

ros-kinetic-xacro ros-kinetic-compressed-image-transport ros-kinetic-rqt-image-view ros-kinetic-g

mapping ros-kinetic-navigation

2.创建 ROS 工作目录

cd ~

sudo mkdir catkin_ws

cd catkin_ws

sudo mkdir src

3.下载依赖包

cd ~/catkin_ws/src/

git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_msgs.git

git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3.git

4.编译

cd ~/catkin_ws && catkin_make

5.网络配置

ROS 需要 IP 地址在 turtlebot 和远程 PC 之间进行通信

分别在 turtlebot 和 PC，执行如下命令获得对应的 IP 地址：

ifconfig

修改.bashrc

gedit ~/.bashrc

TURTLEBOT 配置如下：

ROS_MASTER_URI = http://IP_OF_PC:11311

ROS_HOSTNAME = IP_OF_TURTLEBOT

注意：IP_OF_PC 指的是远程 PC 的 IP 地址，IP_OF_TURTLEBOT 指的是机器人的 IP

远程 PC 配置如下：

ROS_MASTER_URI = http://IP_OF_PC:11311

ROS_HOSTNAME = IP_OF_PC

ROS_MASTER 运行在远程 PC 上。（在远程 PC 上执行 roscore）

让环境生效：



source ~/.bashrc



OpenCR 软件配置

1.编译器设置

由于 OpenCR库是为 32位平台构建的，64 位 PC需要用于 Arduino IDE 的 32

位编译器相关内容，需要执行如下命令：

sudo apt-get install libncurses5-dev：i386

2.安装 Arduino IDE

OpenCR 需 Arduino IDE 1.16.0 及之后的版本

可以从官方的 arduino 主页下载最新版本，

地址：https://www.arduino.cc/en/Main/Software

将下载的文件解压缩到所需的文件夹比如用户的根目录下 tools，并从终端

执行安装文件。如下：

mkdir ~/tools

wget https://www.arduino.cc/download_handler.php?f=/arduino-1.8.3-linux64.t

ar.xz

cd ~/tools/arduino-1.16.0

./install.sh

增加路径到环境中：

vim ~/.bashrc

export PATH=$PATH:$HOME/tools/arduino-1.16.0

source ~/.bashrc

3.运行 Arduino

在 linux 下，新终端执行：

arduino

或直接运行

~/tools/arduino-1.16.0/arduino

https://www.arduino.cc/en/Main/Software



4.从 Boards Manager 安装 OpenCR1.0 包

1) 增加 Boards Manager

运行 IDE，点击 File → Preferences, 复制如下内容到 Additional Boards Manager

URLs：

https://raw.githubusercontent.com/ROBOTIS-GIT/OpenCR/master/arduino/opencr_release/package_ope

ncr_index.json

如图：

2) 通过 Boards Manager 安装 OpenCR 软件包

点击 Tools → Board → Boards Manager.

图示：

在文本框中键入 OpenCR 以查找包。找到 OpenCR by ROBOTIS 后，点击 Install.

图示：



安装后，将显示“INSTALLED”

OpenCR Board 列在 Tools → Board 中。

图示：



5.端口设置

此步骤显示程序上传的端口设置。

OpenCR应通过 USB端口连接到 PC和 OpenCR 板。

选择 Tools → Port → /dev/ttyACM0.

图示：



开始使用

这一节我们来讲 Turtlebot3 如何启动和使用

1.启动 Turtlebot3

[远程主机（笔记本电脑）]运行 roscore

笔记本电脑打开终端（ctrl+Alt+T），获取 root 权限，输入 roscore，如果显示 started

core service [/rosout] ，则说明 roscore 打开成功。

roscore

2.启动 Turtlebot-waffle

[Turtlebot3 之 waffle]启动 launch 文件

roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_robot.launch

这是开启机器人所有设备，也可以单独开启，分步操作。

roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_lidar.launch

roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_realsense.launch

roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_core.launch

如果终端显示 lost sync with device 错误信息，则说明 TurtleBot3 的传感器设备必

须未完全与 waffle 相连接。

3.运行 RViz

[远程主机（笔记本电脑）]运行 RViz

export TURTLEBOT3_MODEL=waffle

roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_model.launch

RViz（The ROS Visualization Tool）: 机器人操作系统 3D 可视化工具。

它的作用就是：一个虚拟世界，用来模拟机器人在现实世界的运行效果。简

单的说它就是 ROS 的一个模拟器软件。一个显示机器人实体的工具。

运行效果如图所示：



ROS 下的图形化模拟环境 RViz



远程控制

这一节我们来讲远程控制 Turtlebot3 的方法

1.说明

此方法是在远程 PC（笔记本电脑）操作的，而不是在 waffle（机器人）上操

作的。在 waffle（机器人）上操作此步骤是无用的。

其他几种无线设备（例如 PS3，XBOX 360，ROBOTIS RC100 等）也可以控制。

下面以远程笔记本的键盘控制为例：

2.方法

[远程主机（笔记本电脑）]运行远程操作

roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_teleop_key.launch

3.结果

[远程主机（笔记本电脑）] 如果文件成功启动，终端将显示以下内容。

Control Your Turtlebot3!

---------------------------

Moving around:

w

a s d

x

w/x : increase/decrease linear velocity

a/d : increase/decrease angular velocity

space key, s : force stop

CTRL-C to quit

接下来就可以通过笔记本电脑上的 w/x/a/d/s 来控制机器人的前、后、左、右、

停动作了。

按键说明：w/x：增加/减少线速度（前后）

a/d：增加/减少角速度（左右）

空格/s:急停按键



SLAM

这一节我们来讲 Turtlebot3 的 SLAM

1.说明

SLAM(The Simultaneous Localization and Mapping) 同步定位与地图构建：希望机

器人从未知环境的未知地点出发，在运动过程中通过重复观测到的地图特征（比

如，墙角，柱子等）定位自身位置和姿态，再根据自身位置增量式的构建地图，

从而达到同时定位和地图构建的目的。（维基百科）

2 通过远程操作创建地图

[远程主机（笔记本电脑）] 打开终端，然后运行 SLAM 启动文件。

针对 waffle:


roslaunch turtlebot3_slam turtlebot3_slam.launch

[远程主机（笔记本电脑）] 启动 RViz 可视化模型

rosrun rviz rviz -d `rospack find turtlebot3_slam`/rviz/turtlebot3_slam.rviz

[远程主机（笔记本电脑）] 启动键盘操作

roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

3.将地图保存到文件

[远程主机（笔记本电脑）] 打开终端，然后运行地图保存节点

rosrun map_server map_saver -f ~/map

map.pgm 和 map.yaml 在 ~/ 目录里创建



导航

这一节我们来讲 Turtlebot3 的导航功能

1.说明

导航技术的主要用途：使机器人进入期望的位置。

2.准备

已经启动 waffle

已经建好地图

3.开始导航

[远程主机（笔记本电脑）] 启动导航文件

针对 waffle:


roslaunch turtlebot3_navigation turtlebot3_navigation.launch map_file:=$HOM

E/map.yaml

[远程主机（笔记本电脑）]启动 RViz

rosrun rviz rviz -d `rospack find turtlebot3_navigation`/rviz/turtlebot3_na

v.rviz

[远程主机（笔记本电脑）] 在开始导航之前，TurtleBot3 需知道它的位置和姿态。

为了更新初始位置数据，可以按照以下步骤进行：

1）. 点击 2D Pose Estimate 按键。

2). 通过单击并拖动地图上的方向来设置机器人在地图上的大致位置。

每个绿色箭头代表 TurtleBot3 的预期位置。激光扫描仪将在地图上绘制线条，

如地图上的墙壁。如果图形没有正确显示图形，请从上面的“2D Pose Estimate”

按钮重复定位 TurtleBot3。

如果图形没有显示线条，请重复上述过程。

[远程主机（笔记本电脑）] 当 TurtleBot3 已经定位，它将自动计划路径。

为了到达目标位置，需遵循以下做法：

点击 2D Nav Goal 按钮

点击地图上的一个特定点来设置一个目标位置，拖动光标到 TurtleBot3 应该



面对的方向。

注意：如果无法创建目标位置的路径，则设置目标位置可能会失败。如果

您希望在机器人到达目标位置之前停止机器人，请将 TurtleBot3 的当前位置设置

为目标位置。



仿真

这一节我们来讲 Turtlebot3 的仿真实验

测试环境：Ubuntu 16.04 和 ROS Kinetic Kame.

注意：TurtleBot3 Simulation 依赖于 turtlebot3

步骤：

1.安装 TurtleBot3 Simulation

cd ~/catkin_ws/src/

git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_simulations.git

cd ~/catkin_ws && catkin_make

2.启动仿真


roslaunch turtlebot3_fake turtlebot3_fake.launch

注意：TurtleBot3 仿真节点不依赖实体机器人，也可以在 rviz 里通过 teleop 节点

进行控制。




3.Gazebo 仿真

第一次使用 gazebo 需要比较长的时间加载模型。

第一次使用 Turtlebot3 的 gazebo 仿真，需要把 Turtlebot3 的模型文件，复制

到 gazebo 的模型目录里

mkdir -p ~/.gazebo/models/

cp -r ~/catkin_ws/src/turtlebot3_simulations/turtlebot3_gazebo/worlds/turt

lebot3 ~/.gazebo/models/

设置模型参数，指定使用那种机器人型号：waffle 或者 waffle


启动世界地图，默认的空白地图环境中加载 Turtlebot3 机器人

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_empty_world.launch

效果：

启动更复杂些的地图

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch



用键盘控制 turtlebot3


启动仿真


roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_simulation.launch

启动 RVIZ 可视化


roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_gazebo_rviz.launch

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