企业官网建设流程全解析

我们做机器人开发的人，对ROS1的感情是很复杂的。一方面它确实有各种老态龙钟的毛病，另一方面，你打开任何一个开源机器人项目，从SLAM建图到机械臂运动规划，底层跑的还是它。就算ROS2已经出了好几年，ROS1的生态存量太大了，尤其是科研教学和工业落地场景，Noetic版本的使用率依然高得吓人。这篇文章不聊虚的，直接把我装ROS1、配环境、建工作空间、和ROS2共存这几件事的完整流程和踩坑记录写出来，给正在折腾环境的朋友们一个能直接照着操作的参考。

我默认你是想在自己的电脑上搭一个能跑仿真、能接真机、能编译源码的环境，而不是只想装个demo看一眼。所以我花了不少篇幅讲清楚为什么要这么装、每一步在做什么，以及出了问题怎么排查。内容会有点长，但每一条都是实测过的，照着做基本不会翻车。

1. 装ROS1前必须想清楚的三件事

1.1 版本与系统的对应关系，选错就是灾难

ROS1的正式版本发布是跟Ubuntu系统强绑定的。这不是软件商店里那种“支持全平台”的软件，而是一套依赖系统底层库的框架。目前市面上你还能装到的ROS1版本主要就两个：

所以如果你问我推荐用什么系统装ROS1，我只有一句：老老实实用Ubuntu 20.04，装Noetic。第18.04已经停止维护了，软件源里的很多包都开始报错，折腾起来纯粹浪费时间。而最新的Ubuntu 22.04和24.04根本没有官方ROS1版本，你非要装的话只能走Docker或者源码编译的路子，复杂度直接上一个台阶，完全不建议新手碰。

很多人会问，那我的电脑是Windows/Mac怎么办？两个方案：

• 装虚拟机，用VirtualBox或者VMware装Ubuntu 20.04
• 用WSL2，也就是Windows Subsystem for Linux 2

我自己的主力开发环境就是WSL2，因为内存占用比虚拟机小，启动快，和Windows文件系统互通也方便。不过需要注意，WSL2不支持USB直连，你要是想接雷达、电机驱动板这类USB设备，还是得用真Ubuntu系统或虚拟机，这个坑后面细说。

1.2 ROS1和ROS2能共存吗，能，但别天真

搜索词里高频出现“ROS1和ROS2可以共存吗”这个问题，我直接给结论：可以共存，在同一个Ubuntu系统上同时安装不会冲突，因为它们默认安装路径不同，环境加载也独立。

但这不代表你可以同时运行两个版本的程序。主机侧的ROS1节点和ROS2节点之间默认是互相发现不了的，因为通信中间件完全不一样。如果想让两者互通，在当前生态里基本就三条路：

• 装ros1_bridge这个官方桥接包，在中间做一个转发
• 用Docker分别跑两个版本的独立环境
• 在主机上通过source不同setup.bash来切换当前终端环境

我自己的习惯是主机装ROS1，ROS2丢到Docker里隔离跑，这样互不干扰。如果你需要跑一些ROS2独有功能的项目，再单独开容器。这样最干净，也最不容易把环境搞乱。

1.3 新手和老手的安装策略差异

如果你是第一次接触ROS1，我强烈建议你先把整条链路跑通，也就是“装好→启动roscore→写一个最简单的发布订阅节点→跑通”，再去研究深层的原理。别一上来就搞复杂的图形化界面工具、Gazebo仿真、MoveIt这些。

原因很简单，ROS的学习曲线比较陡峭，但好在它是一个非常成熟的框架，只要把最基本的概念理解了，后面的进阶内容都是叠加式的增量学习。安装部分只要你按步骤走，通常一次就能成功。

2. Ubuntu 20.04安装ROS1 Noetic完整实操

2.1 准备软件源和系统依赖

安装ROS1前，先把系统更新到最新状态，避免因为系统包版本过旧导致后续编译出错。命令就三板斧：

sudo apt update sudo apt upgrade -y

然后安装一些基础工具，比如curl和git，后面会用得到：

sudo apt install -y curl git vim

这一步有个小细节：如果你的网络环境访问Ubuntu官方源比较慢，可以提前换国内镜像源。具体改法在/etc/apt/sources.list里把archive.ubuntu.com替换为mirrors.aliyun.com或者mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn。改完记得再跑一次sudo apt update让索引生效。

我实测下来，国内源对ROS安装的成功率和速度影响非常大。ROS的软件包很多，一个完整的桌面版安装下来要下载好几个GB，如果网速上不来，装到一半中断的情况非常常见。

2.2 添加ROS软件源和密钥

ROS1 Noetic的二进制包托管在packages.ros.org，需要先把源地址写进系统的软件源列表。这里建议直接用国内镜像，速度会快很多，我以清华源为例：

sudo sh -c 'echo "deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ros/ubuntu focal main" > /etc/apt/sources.list.d/ros1-latest.list'

接下来添加ROS官方的公钥，用来验证软件包签名：

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

如果这一步报keyserver连不上的错，可以用美国主机密钥服务器再试一次：

sudo apt-key adv --keyserver 'hkp://pgp.mit.edu:80' --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654

密钥加成功后会显示OK，然后刷新一下软件源：

sudo apt update

刷新的时候如果你发现源里已经能看到ros-noetic相关的包名，那就说明这一步成功了。可以用apt-cache search ros-noetic | wc -l看一眼数量，正常应该能搜索到上千个包。

2.3 安装方式选择：Desktop-Full版最省心

ROS1安装方式分好几种，我直接给你一个选择策略：

我在实际开发中从来都是直接装desktop-full版本。它除了包括ROS本身，还带上了Gazebo仿真器、RViz可视化、MoveIt运动规划库、导航栈等一整套东西。单独一个功能包就要配半天依赖，装完整版本能省掉大量时间：

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

这个安装过程会比较长，耐心等。在安装过程中系统会自动配置依赖，个别包可能会有冲突，通常按照提示apt --fix-broken install就能解决。

装完以后最核心的验证动作是初始化rosdep：

sudo rosdep init rosdep update

rosdep的作用是解决源码编译时的依赖关系，这个后面建工作空间编译功能包的时候会用到。国内网络跑rosdep init偶尔会卡住，如果报错提示连不上raw.githubusercontent.com，可以考虑给rosdep配置代理，或者在/etc/hosts里手动解析一下对应域名的IP。这一步是源码编译绕不开的环节，建议提前搞定。

2.4 配置环境变量

ROS1每次使用前都需要加载环境变量。它用的是什么？就是source命令。把配置写进~/.bashrc以后，每次打开终端都会自动加载，不用手动执行：

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

注意一点：/opt/ros/noetic/setup.bash这个文件是安装核心包的时候自动生成的，如果你只装了ros-base，这个文件也存在，不需要担心。

验证是否安装成功可以执行：

roscore

如果看到类似于started core service [/rosout]的输出，就说明ROS1已经能正常运行了。Ctrl+C停掉它，我们继续。

3. 用WSL2搭建ROS1开发环境的完整方案

3.1 WSL2的优势和踩坑点

我看到“wsl下载ros1”这个热搜词出现频率很高，确实现在Windows用户最方便的办法就是WSL2。让我先用一段话讲清楚WSL2到底是个啥：它本质上是一个轻量虚拟机，微软官方直接集成在Win10/11系统里。你不需要装VirtualBox，也不用装VMware，一条命令就能启用，启动速度比传统虚拟机快一个量级。

WSL2装ROS1的流程跟原生Ubuntu几乎一样，因为WSL2跑的就是一个完整的Ubuntu内核。但也有几个坑：

• USB设备不支持：WSL2默认不支持USB直通。你要接STM32、雷达、IMU、舵机控制板这样的设备，需要配合usbipd-win这个第三方工具实现USB转发，或者干脆回归虚拟机。
• 图形界面显示：WSL2没有原生显示服务器，跑RViz需要配X Server。Windows端装VcXsrv或者WSLg，搭配好DISPLAY环境变量才能弹出窗口。
• 性能损耗：WSL2的IO性能在某些场景下比原生Linux低，尤其是ROS编译大量源码的时候，IO会成为瓶颈。

如果你只是做纯软件的仿真，比如跑TurtleBot3、Gazebo仿真环境，WSL2完全够用。但一旦要接真实硬件，我建议还是老老实实装一个原生的Ubuntu系统（双系统也好，虚拟机也好）。

3.2 WSL2安装ROS1实操指南

先在Windows PowerShell（管理员）里启用WSL功能：

wsl --install

默认会安装最新的Ubuntu LTS版本，但目前WSL商店里默认的Ubuntu版本可能是22.04或24.04，这就有个问题：它们没有官方ROS1包。你需要手动安装Ubuntu 20.04版本：

wsl --install Ubuntu-20.04

或者更稳妥的办法，先查看可用发行版列表：

wsl --list --online

然后指定安装：

wsl --install -d Ubuntu-20.04

装完之后第一次启动会让你设置用户名和密码，这时候就进入了一个完整的Ubuntu 20.04环境。后面的ROS1安装步骤，跟虚拟机和真机完全一样，按照第2部分的命令直接操作就行。

3.3 WSL2显示RViz窗口的配置

很多人卡在WSL2下RViz窗口弹不出这个问题上，其实原理很简单。WSL2跑的是Linux环境，但Windows和Linux之间的GUI显示协议需要打通。Windows 11的用户直接用WSLg就好，Window 10用户需要装一个VcXsrv。

Windows 10下的具体配置流程：

1. 从sourceforge下载VcXsrv并安装
2. 启动XLaunch，Display number填写0，勾选Disable access control
3. 在WSL2的~/.bashrc里加上：

export DISPLAY=$(awk '/nameserver / {print $2; exit}' /etc/resolv.conf 2>/dev/null):0 export LIBGL_ALWAYS_INDIRECT=1

然后执行：

source ~/.bashrc

再运行rviz，基本就能弹出窗口了。如果你用的是Windows 11，系统内置了WSLg，直接忽略上面这些，RViz窗口会自动弹出。

4. 创建ROS1工作空间从零开始

4.1 工作空间结构核心概念

创建ROS1工作空间是走进ROS开发的第一步，不管你是写节点还是引用第三方包，都得在一个工作空间里进行。ROS1的空间结构其实就三层：

• src/：源代码目录，源代码和功能包都放在这里
• build/：编译中间文件目录，由编译器自动生成，不需要手动管
• devel/：编译产物和环境变量目录，生成的脚本和可执行文件在这里

我把这个结构讲清楚，是因为很多新手不理解为什么每次都要source devel/setup.bash。那是因为ROS1通过这个文件把工作空间里的包路径注入到系统环境中，这样rosrun和roslaunch才能找到你编译出来的可执行文件。

4.2 一步步创建你的第一个工作空间

打开终端，创建一个叫catkin_ws的工作空间：

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

注意，catkin_ws这个名字不是强制要求的，你可以随意命名，但尽量用简单英文，别用中文或者带空格。我见过太多因为目录名字特殊导致编译失败的案例。

然后初始化工作空间：

cd ~/catkin_ws catkin_make

执行完以后，你的catkin_ws下会多出build和devel两个目录。接下来加载环境变量：

source devel/setup.bash

为了以后一打开终端就自动加载，把它写进~/.bashrc：

echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc source ~/.bashrc

注意一个细节：如果系统里同时存在ROS1和ROS2的环境变量，顺序很重要。必须确保ROS1的setup.bash在最外层，ROS2的也会自动加载，这两者之间如果你操作不当，会导致rosrun命令都找不到了。

4.3 创建功能包并写一个最小可运行节点

工作空间本身是空的，它不能跑任何东西。你需要先创建功能包（package），功能包是ROS1代码组织的基本单位。

cd ~/catkin_ws/src catkin_create_pkg hello_ros roscpp rospy std_msgs

这条命令创建了一个名为hello_ros的功能包，并声明依赖roscpp和rospy——这是ROS1的C++和Python客户端库，以及std_msgs标准消息包。

进入功能包目录，创建一个最简单的发布者节点talker.py：

#!/usr/bin/env python3 import rospy from std_msgs.msg import String def talker(): rospy.init_node('talker', anonymous=True) pub = rospy.Publisher('chatter', String, queue_size=10) rate = rospy.Rate(1) while not rospy.is_shutdown(): hello_str = "hello world %s" % rospy.get_time() rospy.loginfo(hello_str) pub.publish(hello_str) rate.sleep() if __name__ == '__main__': try: talker() except rospy.ROSInterruptException: pass

然后修改CMakeLists.txt，找到这几行取消注释：

catkin_install_python(PROGRAMS scripts/talker.py DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION} )

回到工作空间根目录编译：

cd ~/catkin_ws catkin_make source devel/setup.bash

开三个终端分别执行：

roscore

rosrun hello_ros talker.py

rostopic echo /chatter

如果能看到不断刷新的hello world消息，恭喜你，你的ROS1开发闭环已经完全跑通了。

4.4 用catkin tools替代catkin_make

catkin_make是ROS1最传统的编译工具，简单直接，但在大型项目中会有两个问题：一是多包增量编译比较慢，二是编译过程不好控制。所以我推荐你装一下catkin_tools：

sudo apt install -y python3-catkin-tools

用法几乎一样：

cd ~/catkin_ws catkin build

它的优势在于彩色输出、增量编译、支持并发编译。而且catkin build编译后同样生成devel/setup.bash，环境变量加载方式不变。后面如果你要管理大型工作空间，建议直接用这个。

5. Ubuntu 22.04和24.04上跑ROS1的替代方案

5.1 为什么不建议在20.04以上系统硬装ROS1

搜索词“ubuntu22.04安装ros1”热度很高，说明很多人的电脑出厂就是22.04，不太想为了ROS1重装系统。我理解这种心情，但必须说清楚：官方不支持就是官方不支持。ROS1的Noetic是20.04专属，没有提供22.04的二进制包。你要么别在意，要么就换系统。

在22.04上硬装ROS1的方法网上确实有人分享过，本质上是把Noetic的软件源强制指过去，通过apt暴力安装。但Nosetic的依赖比如Python2相关的库，在22.04上已经不再提供包了，强行装会破坏系统依赖。这条路我试过，编译经常碰到莫名其妙的头文件缺失问题，最后你会发现省下来的时间全花在调依赖上了。

5.2 Docker方案最优雅

如果你不想换系统，又想用ROS1，Docker是我目前用过最舒服的方案。原理很简单：用容器打包一个完整的Ubuntu 20.04环境，在里面装ROS1，宿主系统完全不受影响。

先装Docker Engine，然后拉取镜像：

docker pull ros:noetic-desktop-full

启动一个容器并映射显示：

docker run -it --name ros1_noetic \ --env="DISPLAY=$DISPLAY" \ --env="QT_X11_NO_MITSHM=1" \ --volume="/tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix:rw" \ ros:noetic-desktop-full

进入容器后，所有的ROS1命令都能直接用了：

source /opt/ros/noetic/setup.bash roscore

Docker容器的问题在于：文件持久化需要挂载数据卷，GPU加速配置复杂，而且如果打算长期开发，每次启动容器都要重新source环境变量，会有点烦。但对临时评估和验证项目来说，Docker是最干净快捷的路线。

5.3 虚拟机方案适合接硬件的场景

对于需要插USB设备、真实传感器的场景，我还是推荐用VMware Workstation或VirtualBox装一个完整的Ubuntu 20.04虚拟机。虚拟机对USB直通的支持比WSL2要好很多，VirtualBox只需要安装扩展包，就能把Windows的USB设备转发到虚拟机里。

虚拟机的性能损耗比WSL2大，但胜在隔离性好，装坏了不伤主系统。我自己的做法是：日常分析代码在Windows原生环境做，跑编译和仿真就在虚拟机或者WSL2里做，两边文件通过共享目录互通，体验相当流畅。

6. 环境配置、共存与日常使用进阶

6.1 ROS1和ROS2共存时的环境隔离与切换

前面提到过共存是可行的，这里把具体操作讲透。Ubuntu 20.04既能装ROS1 Noetic，也能装ROS2 Foxy（同样基于20.04）。两个环境默认装在不同目录，通过bashrc里的source顺序来决定当前终端默认加载哪一套。

如果你希望大多数时候用ROS1，少数时候切到ROS2，建议这样配置~/.bashrc：

# ROS1 source /opt/ros/noetic/setup.bash # ROS2 (注释掉，需要时手动开) # source /opt/ros/foxy/setup.bash

需要切到ROS2的时候，打开一个新终端手动执行：

source /opt/ros/foxy/setup.bash

有个容易踩的坑：ROS1和ROS2的环境变量是相互覆盖的，source的顺序决定了最后谁生效。同时加载两个环境会导致rosrun指令失效，因为两个版本的rosrun可执行文件在不同的路径下，系统无法识别你调用的到底是哪个。我的建议是，不要在同一个终端里频繁来回切换，建立两个预设终端模板最省心。

6.2 环境变量常用命令与常见配置技巧

ROS1的环境变量虽然有不少，但日常使用你只要关注几个核心的：

关于~/.bashrc里source的配置，我再分享一个我自己觉得很舒服的组合：

source /opt/ros/noetic/setup.bash source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

这样每次打开终端，工作空间的包也自动加载了。不过如果你catkin_make之后又新建了新的功能包，要重新source一次devel/setup.bash才能识别到，这个习惯要养成。

6.3 网络环境与下载慢的应对

在安装ROS1的过程中，90%的人都会被网络问题卡住。除了换国内镜像源，还有几个小技巧：

• rosdep update比较慢时，可以用sudo c_rehash /etc/ssl/certs修复证书问题
• GitHub源码下载慢时，可以给git设置代理
• wget下载慢时，先把链接拿下来丢到浏览器或者迅雷里下载，再手动解压

记住一个原则：ROS安装包的下载失败、校验失败、依赖解析失败，绝大多数都是网络原因。先检查网络，再检查配置，不要一上来就重装系统。

6.4 一个实用的小习惯：给工作空间写脚本

每次操作前都要source环境变量，时间久了容易觉得繁琐。我习惯在~/catkin_ws里放一个init.sh脚本：

#!/bin/bash source /opt/ros/noetic/setup.bash source ~/catkin_ws/devel/setup.bash export ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311 export ROS_HOSTNAME=localhost exec "$@"

这样每次打开终端直接：

./init.sh roscore

或者直接运行你自己的节点脚本，减少输入和出错概率。这也是干这行时间长了总结出来的经验：凡是重复两次以上的操作，就值得写个脚本。

7. 使用过程中最常见的五个问题与排查方法

7.1 rosdep update卡死或报错

rosdep update报错主要是网络问题。如果提示ERROR: unable to process source，可以试试下面的方法：

在/etc/hosts里手动加上GitHub相关域名的解析（具体IP可以查DNS），然后重新执行sudo rosdep init和rosdep update。如果还是不行，检查是否开启了代理，如果代理没配对，反而更慢。

还有一种情况是安装完desktop-full后，rosdep没装全。可以检查：

sudo apt install -y python3-rosdep rosdep --version

正常情况下会输出版本号，如果提示找不到命令，就是没装rosdep。

7.2 命令找不到：rosrun、roslaunch

百分之八十的情况是你的环境变量没有加载。先检查：

echo $ROS_PACKAGE_PATH

如果输出为空，就是setup.bash没有生效。执行：

source /opt/ros/noetic/setup.bash

再看是否正常。如果这个能解决，那就把source写进~/.bashrc，一步到位。

7.3 编译时找不到头文件或依赖包

报错类似于fatal error: xxx.h: No such file or directory。这基本说明你的功能包依赖没有写全。比如你用到了geometry_msgs，但CMakeLists.txt里忘了加find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS geometry_msgs)，就会找不到头文件。

解决方法是：在src/下找到对应包，编辑package.xml和CMakeLists.txt，把用到的消息包都加进去，重新编译。

7.4 Python脚本无法运行或打印乱码

如果你用的是Ubuntu 20.04，默认Python3是3.8，和ROS1 Noetic的Python3支持没问题。但如果你的代码里用了print而不是rospy.loginfo，在终端里输出会非常乱。建议规范写法：

rospy.loginfo("this is a log message")

同时talker.py第一行要写#!/usr/bin/env python3，否则终端可能默认用Python2执行，直接语法报错。权限也要给到：

chmod +x scripts/talker.py

7.5 roscore启动失败：端口被占用

启动roscore时如果报错提示11311端口被占用，用下面的命令查看：

lsof -i :11311

找到占用进程的PID，然后kill -9 PID杀死进程，再重新启动roscore。还有一种可能，是多台机器之间的ROS_MASTER_URI设置冲突，单机使用就统一设成localhost即可。

8. 一个完整体验ROS1的最小项目流程

我觉得光讲理论不够，最后分享一个我每次搭好环境后用来做自检的小项目流程。它能一次性检验你的安装、编译、通信、可视化全链路是否正常。

第一步，在catkin_ws/src下创建一个新包，包含发布者和订阅者两个节点。发布者周期发布一个std_msgs/String消息，订阅者接收到消息后打印到终端。

第二步，在工作空间根目录执行catkin_make，编译通过后source devel/setup.bash。

第三步，三个终端分别运行roscore、发布者节点、订阅者节点。如果你能看到发布者的日志和订阅者的接收日志同时滚动，说明通信链路正常。

第四步，运行rqt_graph查看节点和话题的实时关系图。如果能看到deliver节点通过chatter话题连接receiver节点，整个可视化工具箱也确认没问题了。

第五步，运行rosbag record -a录一段数据，再rosbag play回放，验证数据记录和回放功能。

这套流程走完，基本就说明你的ROS1环境和核心工具链都是健康可用的。后面再深入接触具体机器人平台或者仿真环境，都是在这个基础上做加法。

我自己一直在用这套自检流程，不管是新装的机器还是换的新电脑，跑一遍心里就有底了。总比拿着一个教程装完就说“我会ROS1了”强，这东西核心还是得动手跑通一遍，眼睛看会的不算数。

ROS1的学习曲线不算陡，但依赖环境坑多，容易让人在安装阶段就泄气。这篇文章的目的就是替你把这些坑趟平了，后面进入真正的机器人开发时，能少浪费点精力和耐心在环境问题上。