By: KDHF

⚠️ 关于本教程

注意，本教程已不符合目前环境，win11下已经有了自带的wslgui，ROS2也已经被大规模使用，大致安装流程也许尚且相似，有时间我会重新再写一篇教程

这个文章总结了大量安装教程，再通过个人经验解决了一些个人遇到的小bug

本教程针对ROS1而非ROS2

本教程写于2022年2月份，所使用的软件版本也为该时间点所能获取的最新版本（除win10系统版本外）

以下是本教程所用的各类软件版本，仅供参考，较为建议安装所有能获得的最近LTS版本（稳定版）

Ubuntu 20.04 — 操作系统
ROS Noetic — 所需软件本体
CUDA 11.6 — GPU加速（使用独显必备，N卡限定）

（后来笔者发现其实ROS中的gazebo使用GPU不需要CUDA只需要把驱动安装好就行，不过这个时候教程已经写完了。ROS中有些东西还是会用到CUDA的到时候再装也来得及）

本教程将分为三个部分来安装上述软件和系统，ROS和CUDA都是需要在Ubuntu里进行安装的，其中ROS的版本与Ubuntu的版本相关，请确保两者版本的正确来避免不必要的麻烦。

此三项教程相对独立，可以单独使用，不过在单独使用时一定要确保版本的正确性。

💡 温馨提示：如果想向Terminal或者powershell里复制粘贴文本，在外面复制好之后，在相应Terminal中点击右键即可。

WSL2的安装

首先，你要保证你的win10系统版本是能够使用WSL2的（Win11也是OK的）

按下 Win + R 输入 winver 点击确定

如图中红框内数字，请升级至19041以后的版本。

在 控制面板\所有控制面板项\程序和功能 页面点击 启用或关闭Windows功能

勾选如下图红框内的两个选项并点击确定

如果是第一次勾选这两项，电脑应该会要求重新启动计算机。请按指示重启后再继续操作。

💡 可选项：通过Microsoft Store安装Windows Terminal 这是个集成了powershell、 windows command prompt（命令提示符）、linux的Terminal等为一体的很方便的集合体Terminal。

以管理员模式运行Powershell或者命令提示符（cmd）或者上述Windows Terminal （打开powershell或者cmd的页面）输入如下指令

默认来说，这将自动给你安装一个Ubuntu的LTS版本，，如果并非第一次安装WSL，这可能会在屏幕上显示出WSL的默认指令(help text)

安装成功后可以先运行后面转换默认到WSL version 2的指令，这样可以省去单独改变分发版本的步骤，具体指令在后面。

这时我们可以输入

来查看可以下载的分发版本以及其版本分发名

下图红框内就是我们需要的分发名

本教程安装的是Ubuntu 20.04 LTS 版本，所以我们输入

如果在安装过程中遇到如下问题，这是由于Win10系统版本不够高导致的（至少我的老笔记本是这个原因）这时候就需要手动进行一下Linux Kernel的升级。（其实就是后面这个aka.ms...这个网址）

我们直接从这个网址下载： https://wslstorestorage.blob.core.windows.net/wslblob/wsl_update_x64.msi

之后再打开Ubuntu 20.04 LTS的界面就可以正常安装了，会需要设置一个该系统的用户名和密码（用户名尽可能简洁点，因为后面Linux路径里桌面是在 ~/home/用户名/ 下的，太长会导致Terminal 看起来很不美观。

在安装结束后，我们需要吧WSL版本改成WSL2 （这一步其实可以提前与分发版的安装，这样后面就不需要再次设置分发版的WSL版本了）。

如果你安装了多个分发版本，你也许需要以下指令

查看已安装的分发

-s 设置默认启动的分发

-d 启动此分发

最后一步，将相应分发版升级成WSL2版本。

也许刚才你已经通过指令发现我们的分发版还处于version 1(WSL 1）

所以，我们需要升级其至WSL2(如果已经是version 2了就可以忽略本条指令）

至此 Ubuntu 20.04 LTS版本已经再WSL2中安装成功。

可以直接从开始菜单打开该系统，或者再上述的Windows Terminal中启动

有关换源

如果你在国内，这一步可能是有必要的，切换下载原到更快的国内节点，比如这里我们切换到阿里源。

有关于图形界面（子系统桌面）

💡 如果你使用的是win11的系统，那么恭喜你，你可以使用微软自带的Linux GUI来运行Linux桌面，不过目前这仍处于预览测试中，这里还是建议不要盲目升级至Win11而导致别的兼容性问题。具体安装方法请查阅：https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/wsl/tutorials/gui-apps

本教程用到的方法是使用Xserver进行画面监听，直接从子系统发送到本机IP地址来实现界面数据传输。

首先安装VcXsrv: https://sourceforge.net/projects/vcxsrv/

然后，我们需要知道本机地址，在powershell或者cmd中输入

ipconfig

此时有两种选择，讲图像传输回WSL的虚拟地址或是直接的本机地址。如下是虚拟地址的版本，本机地址也是取相应的IPv4地址即可。

我们需要在.bashrc文件中添加一行输出地址. （在Ubuntu下输入）

echo "export DISPLAY=172.19.16.1:0.0" >> ~/.bashrc

其中 “172.19.16.1” 就是你刚刚得到的ipv4地址，不要忘记写后面的 :0.0

如果要修改这个IP参数的话，需要修改 ~/.bashrc 文件，有很多种可以在Terminal中编辑文件的方法，比如笔者使用的vim。

如果没有vim可以先安装vim。

sudo apt-get install vim

安装结束后就就可以打开了，输入

vim ~/.bashrc

按 i 进入编辑模式。

修改之后按下 Esc 在输入 :wq 就可以保存回到Terminal里。

其他vim的指令可以查阅： Linux vi/vim | 菜鸟教程 (runoob.com)

之后重新载入一下这个文件（这个指令后面会用到很多次，因为这样就不需要重新打开个新的Terminal了）

source ~/.bashrc

还需要安装一个图形桌面环境，比如Xfce4

在Linux的Terminal中输入如下几行：

sudo apt-get update sudo apt-get upgrade -y sudo apt-get install xfce4

中间会跳出一个页面问你选择什么管理器，随便选哪个都行。（反正我随便选了个）

安装好后，启动桌面：

startxfce4

如果无法正确输出并显示类似如下提示，可以添加 -ac 参数到 Xlaunch中

添加-ac参数

💡 如果在开启防火墙的状态下，打开Xlaunch时没有跳出提醒而导致无法正确连接桌面，可以先将防火墙关闭即可正常连接。（笔者的老旧笔记本亲测）

ROS的安装

💡 其实官方自带的教程已经足够详细:http://wiki.ros.org/noetic/Installation/Ubuntu#Ubuntu_install_of_ROS_Noetic 本教程会针对某些部分进行说明和修正。

以下操作全在linux的terminal中进行。

第一步：添加软件源

第二步：设置密钥

官方版是需要使用curl从论坛获取一个新的密钥，这里我们直接输入现成的

第三步：正式安装

首先确保linux的各种包都是最新的

然后安装完全版的ros noetic

这将花费一段时间，请保证网络连接状态。

第四步：环境设置（工作区）workspace

这一步有两种选择，一种是按照官方wiki的直接在安装目录来建立环境。

还有一种是笔者推荐的，在自定义目录下建立环境。

首先读取一下安装目录下的setup.bash文件

然后创建自定义目录。

这里**-p代表同时建立两层路径，自定义名称可以任取，但是src这个目录名称是固定的，这里笔者写为。（~**就是代表home目录）这个src目录也是以后存放ROS源文件的地方。

我们来到ros_ws目录下。

在该目录下，输入

将会自动开始工作区剩余文件的补充。（build文件夹和devel文件夹）

在结束后（没有致命性error的情况下），我们载入这个workspace的环境变量。

如果想要以后每次打开Terminal都会自动载入这个环境变量，请输入：

当然也可以直接输入这一条指令然后重载 .bashrc这个文件。

💡 注意：以上ros_ws是笔者自定义的工作区名称，安装时可根据需要自行更改。

第五步：依赖库

我们需要安装ros的依赖库文件，这一步基本和官网wiki操作一致。

最后初始化rosdep

此时，你可能会遇到神秘问题导致无法正确初始化，比如：

我只能说，懂得都懂这是什么原因，你需要跨过山和大海或者使用一些魔法，如果搞不定的话可以私聊问笔者。(其实无非是8888和8844）

成功后：

成功之后可以尝试以下指令来确认安装成功。（Beginner Tutorials 小海龟）

新开一个Terminal 打开小海龟页面

再新开一个Terminal输入方向控制指令

然后就可以输入方向键控制小海龟移动了。(在最后一个terminal按方向键）

还可以输入

有关如何让gazebo使用独立显卡使画面变得丝滑

首先，在terminal运行 (未确定是否必须）

DRI_PRIME=1 gazebo

运行gazebo 同时查看显卡和cpu的占用率，如果独显一点都没用上，那你需要更新你的显卡驱动

由于WSL的特殊性，你只需要更新你Windows的显卡驱动即可，Windows会自动给WSL配置显卡驱动。（笔者没意识到这件事是因为在主机上使用时直接先安装了CUDA，忘记了这步的操作，后面在测试用的笔记本安装时意识到CUDA应该和gazebo无关）

By KevinD

CUDA的安装（只用ROS的话非必须）

💡 英伟达出了个详细的安装教程：https://docs.nvidia.com/cuda/wsl-user-guide/index.html

本文将会尽可能简化的同时成功安装CUDA

第一步：检查显卡驱动

首先，你必须要有独显才能启用这个功能，而且还必须是英伟达的独显（AMD no)

这一步就是确保你正确安装过独显驱动，现在的驱动去官网就可以找到，本文将不再赘述。

第二步：前置及依赖库

首先还是先更新

sudo apt update

安装gcc g++ make

sudo apt install gcc g++ make

安装依赖库

sudo apt install libglu1-mesa libxi-dev libxmu-dev libglu1-mesa-dev freeglut3-dev

第三步：下载CUDA Toolkit

首先去官网： https://developer.nvidia.com/zh-cn/cuda-toolkit

点击立即下载，之后会进入选择页面

按照如图中方法选择之后，我们会发现下面已经为我们准备好了需要的指令，依次输入linux的terminal中就好。

比如本文安装的11.6.1版本：

wget <https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/wsl-ubuntu/x86_64/cuda-wsl-ubuntu.pin> sudo mv cuda-wsl-ubuntu.pin /etc/apt/preferences.d/cuda-repository-pin-600 wget <https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/11.6.1/local_installers/cuda-repo-wsl-ubuntu-11-6-local_11.6.1-1_amd64.deb> sudo dpkg -i cuda-repo-wsl-ubuntu-11-6-local_11.6.1-1_amd64.deb sudo apt-key add /var/cuda-repo-wsl-ubuntu-11-6-local/7fa2af80.pub sudo apt-get update sudo apt-get -y install cuda

第四步：写入环境变量

CUDA工具箱安装成功后，在~/.bashrc中添加环境变量(使用vim打开或者gedit打开都行）

export PATH=$PATH:/usr/local/cuda-11.6/bin export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/local/cuda-11.6/lib64:/usr/lib/x86_64-linux-gnu

QA Section

Q1: 为什么不是ROS2

A1: ROS2 确实会更加适合未来的工作和开发，但是由于兼容性、导师的习惯、公司的习惯等等问题ROS1本身仍然有必要学习，并且ROS2是会对ROS1进行兼容的。ROS1最后的LTS版本仍有将近4年的支持时间。说到底，只是因为笔者最近在用ROS1，并且还没开始学习ROS2，也许你在不远的将来就会看见ROS2的安装教程。

Q2: 为什么不使用虚拟机

A2: ROS中涉及大量图形计算和实时显示，虚拟机无法使用计算机的全部性能，WSL2作为微软自家推出的Windows下的子系统，可以更好的发挥计算机性能，是除了虚拟机、双系统之外的单计算机目前最优解（当然更好的解决方式永远是你有两台物理计算机，但是需要$$$）。

Win10下使用WSL2安装ROS1并使用独显的方法