摘要
?最近PX4環(huán)境搭吐了，然后我結(jié)合自己的探索以及學(xué)長(zhǎng)的一些筆記，整理出來一個(gè)快速搭建PX4環(huán)境的流程。前幾天用這個(gè)方法給一個(gè)小主機(jī)從零搭建PX4環(huán)境，前前后后用了40min左右，相比較以前采用的方法，可以快不少。此外不得不提一句，此文中提及的一些內(nèi)容，不僅僅適用于PX4環(huán)境的搭建~ 【【可以直接跳轉(zhuǎn)到”二、安裝流程“，查看具體的安裝步驟】】。
?提供的資料包下載（天翼云，訪問碼：4xip），里面有Linux下的Clash安裝包和后文提及的文件夾。這是成就快速配置PX4環(huán)境的兩員大將！！
再補(bǔ)充一個(gè)百度網(wǎng)盤的資料包，有點(diǎn)大，里面是.04+PX4環(huán)境的虛擬機(jī)，Clash也配置好了的，url也都導(dǎo)入了（忘記刪除咯）。感興趣的可以下載，使用的是虛擬機(jī)。提取碼：jr3n
其實(shí)，我之前其實(shí)也寫過幾篇關(guān)于PX4環(huán)境搭建的文章，但是寫得比較散亂。但是其內(nèi)容相比較于此文更加豐富些ros測(cè)試ip重復(fù)自動(dòng)換，因?yàn)榇宋淖非蟮目焖俅罱ㄐ枰扇∫恍┓浅Ｊ侄?，忽略了一些采用常?guī)手段會(huì)遇到的問題。為此，如果想采用常規(guī)手段進(jìn)行搭建，可以參考一下：
PX4的固件安裝：
配置：
一、簡(jiǎn)述1 配置流程
?考慮了很久，還是準(zhǔn)備在介紹具體搭建流程之前，簡(jiǎn)述一下PX4整個(gè)配置流程都有什么內(nèi)容。如果我只給出一個(gè)具體搭建過程，大家一旦在搭建過程中遇到問題，很可能就會(huì)被搞得暈頭轉(zhuǎn)向的，然后又得去網(wǎng)上找其他方法，順便吐槽幾句，往復(fù)循環(huán)... 希望通過我對(duì)整個(gè)配置流程的介紹，大家能夠建立一個(gè)大致思路，這樣也能夠更加針對(duì)性的找出自己搭建的環(huán)境存在的問題，或者參考此文組合出適合自己的搭建流程。
?正如此文標(biāo)題所述“從零開始”，所以我這里是從剛剛安裝好的.04的角度出發(fā)，進(jìn)行介紹的。PX4的環(huán)境配置過程在官網(wǎng)上面講得很清楚，也提供了具體的安裝流程?？偟膩碚f，我把他分割為四個(gè)子步驟：
上述這幾個(gè)步驟都可以按照官方教程來，只不過因?yàn)槟承┰颍覀冊(cè)趪?guó)內(nèi)下載源代碼、下載依賴包時(shí)會(huì)非常慢，導(dǎo)致上述步驟會(huì)出現(xiàn)大量的問題。其安裝的順序其實(shí)無(wú)所謂，都影響不大，我上面提供是按照順序僅供參考。
2 簡(jiǎn)單驗(yàn)證
?這里簡(jiǎn)單介紹一下，我們?nèi)绾慰焖俅_定自己的各個(gè)環(huán)境是否都配置好了。這里關(guān)于PX4的測(cè)試內(nèi)容是層層遞推的，需要注意。當(dāng)我們把所有安裝流程都走完了，但是發(fā)現(xiàn)環(huán)境存在問題時(shí)，也可以使用下面的命令進(jìn)行簡(jiǎn)單排除。
1）Ros環(huán)境測(cè)試
下面的內(nèi)容即為，打開并使用鍵盤控制小烏龜運(yùn)動(dòng)。
roscore
# 打開新的終端
rosrun turtlesim turtlesim_node
# 打開一個(gè)終端，控制烏龜運(yùn)動(dòng)
rosrun turtlesim turtle_teleop_key2）PX4代碼測(cè)試
檢查代碼是否下載完整。
git submodule update --init --recurisve3）PX4依賴包測(cè)試
?需要先切換到PX4固件存在的文件夾下，一般為PX4- 或者 ，此文介紹的方法中，為第二個(gè)。如果運(yùn)行了下面的仿真環(huán)境，出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤，即不能打開對(duì)應(yīng)的界面，這說明PX4的依賴包沒有安裝好，建議重新運(yùn)行依賴包的安裝指令。
# cd到PX4的固件文件夾，這個(gè)根據(jù)自己的進(jìn)行修改
cd PX4_Firmware/
# 運(yùn)行仿真環(huán)境
make px4_sitl jmavsim
make px4_sitl gazebo4）環(huán)境測(cè)試
?我們可以使用編寫的Ros程序，與PX4進(jìn)行通訊，控制或仿真環(huán)境中的飛機(jī)運(yùn)動(dòng)啦。下面這篇文章中便簡(jiǎn)述了官方例程、使用速度控制or位置控制控制仿真環(huán)境中的小飛機(jī)運(yùn)動(dòng)（配置完上述PX4環(huán)境再看）：
?從上文中載資料包，并自行創(chuàng)建一個(gè)工作空間。將資料包中的功能包復(fù)制到創(chuàng)建的工作空間的src目錄下，并 編譯一下，之后就可以運(yùn)行提供的三個(gè)例子了。具體內(nèi)容還是建議看原文，講得挺詳細(xì)的。
二、安裝流程
PS：下面的操作步驟是基于新裝的.04系統(tǒng)的環(huán)境配置，已經(jīng)使用硬件驗(yàn)證過，基本上40min內(nèi)可用搭建好PX4的環(huán)境。
1 Ros環(huán)境的搭建
使用魚香Ros一鍵安裝Ros，安裝過程中需要我們根據(jù)提示信息，手動(dòng)選擇一下Ros的安裝版本，以及是否需要自動(dòng)換源(中科大源)。建議選擇自動(dòng)換源，除非你的系統(tǒng)已經(jīng)手動(dòng)換過。
# 選擇1進(jìn)行Ros的安裝
wget http://fishros.com/install -O fishros && sudo bash fishros安裝完Ros后，建議再次運(yùn)行該代碼，以便配置
# 選擇3配置rosdep
wget http://fishros.com/install -O fishros && sudo bash fishros
# 還需update
rosdepc update因?yàn)榍懊嫖覀円呀?jīng)換了源，所以需要更新一下
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade2 Clash for
需要配置一些環(huán)境，以便后續(xù)步驟能夠順利而快速的完成。之前已經(jīng)詳細(xì)描述過如何配置Clash，參考下面的文章，我這里僅簡(jiǎn)要介紹一下，更多細(xì)節(jié)內(nèi)容還是看下文吧。
常用軟件的安裝（+Ros速裝）
建議直接把clash壓縮包放桌面上，然后可以右鍵解壓或者使用命令行解壓ros測(cè)試ip重復(fù)自動(dòng)換，之后進(jìn)入解壓后的文件夾，終端輸入【./cfw】即可打開clash for 。
# 進(jìn)入解壓后的文件夾，然后打開終端
# 打開clash界面
./cfw安裝完成后，我們需要對(duì)GUI界面和系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置。
2.1 URL獲取
需要花廢幾塊錢買點(diǎn)流量，也可以先用我買的這個(gè)，還有一點(diǎn)流量可用。
鏈接：xf.gl/#/login （瀏覽器輸入網(wǎng)址 xf.gl 即可）
# 用完我就不管了
https://xf.gl/api/v1/client/subscribe?token=083f8e7ba78edcb9cc5f5481bec8d3542.2 Clash界面2.3 系統(tǒng)設(shè)置
-> -> Proxy。每次使用clash時(shí)，需要切換到中間這個(gè)“-手動(dòng)”模式；不使用clash時(shí)需要手動(dòng)切換為“”模式。一般設(shè)置完之后，需要重啟一下電腦，然后clash才能生效。
img3 PX4依賴包安裝
?這個(gè)部分的依賴包有點(diǎn)多，務(wù)必要檢查復(fù)制粘貼到終端的命令是否完整，不完整可能導(dǎo)致后續(xù)測(cè)試時(shí)編譯報(bào)錯(cuò)。此外，如果開了clash后下載下面的依賴還是很慢，不妨先關(guān)掉。因?yàn)槲覀兦懊孀詣?dòng)換成了國(guó)內(nèi)的源，所以不用科學(xué)都很快。
# 1） 這個(gè)可先不開clash下載
sudo apt install ninja-build exiftool ninja-build protobuf-compiler libeigen3-dev genromfs xmlstarlet libgstreamer1.0-dev libgstreamer-plugins-base1.0-dev python-pip python3-pip下面兩個(gè)需要開clash，設(shè)置好clash后建議重啟一下電腦，不然clash可能沒效果。
# 2）
sudo apt install python-pip
pip2 install pandas jinja2 pyserial cerberus pyulog==0.7.0 numpy toml pyquaternion empy pyyaml
# 3）
pip3 install packaging numpy empy toml pyyaml jinja2 pyargparse4 配置
我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)工作空間。
sudo apt-get install python-catkin-tools
mkdir -p ~/catkin_ws/src
mkdir -p ~/catkin_ws/scripts
# 使?catkin_make話，則為cd catkin_ws/src && catkin_init_workspace
cd catkin_ws && catkin init
# 使?catkin_make話，則為 cd .. && catkin_make
catkin build之后，運(yùn)行下面的指令，安裝
sudo apt install ros-melodic-mavros ros-melodic-mavros-extras
wget https://gitee.com/robin_shaun/XTDrone/raw/master/sitl_config/mavros/install_geographiclib_datasets.sh
sudo chmod a+x ./install_geographiclib_datasets.sh
# 下面這步需要裝?段時(shí)間,可以耐?等待
sudo ./install_geographiclib_datasets.sh上面運(yùn)行.sh的步驟可能比較慢，不管是否科學(xué)。提供一個(gè)解決方案：將我提供的文件夾拷貝到指定區(qū)域。下圖中的GIF中即為最終的效果，完成下文的拷貝操作后可到/usr/share/文件夾中查看。
# sudo cp -r [文件夾位置]/GeographicLib /usr/share/
# 我將 GeographicLib文件夾 放在了Downloads下
sudo cp -r ~/Downloads/GeographicLib /usr/share/以上操作結(jié)束后，可以再次運(yùn)行前面的命令測(cè)試一下是否ok
sudo ./install_geographiclib_datasets.sh
# 如果沒問題，終端輸出的內(nèi)容如下：
5 PX4代碼下載
git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git
mv PX4-Autopilot PX4_Firmware
cd PX4_Firmware
git checkout -b xtdrone/dev v1.11.0-beta1
git submodule update --init --recursive如果前面的依賴和代碼都沒問題了，就可以成功的運(yùn)行下面的指令
make px4_sitl_default gazebo如果這一步出錯(cuò)，原因一般為：前面的依賴包未安裝完全，建議重新運(yùn)行前面的步驟。
此外，我們還需要修改~/.文件，添加上述工程的路徑。如果不進(jìn)行這一步，后面運(yùn)行一些指令會(huì)報(bào)錯(cuò)，這就跟聲明全局變量一樣。
# 打開文件
sudo gedit ~/.bashrc復(fù)制粘貼下面的內(nèi)容到文件末尾(如果并未按照前面的步驟進(jìn)行，需要對(duì)應(yīng)修改路徑)
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
source ~/PX4_Firmware/Tools/setup_gazebo.bash ~/PX4_Firmware/ ~/PX4_Firmware/build/px4_sitl_default
export ROS_PACKAGE_PATH=$ROS_PACKAGE_PATH:~/PX4_Firmware
export ROS_PACKAGE_PATH=$ROS_PACKAGE_PATH:~/PX4_Firmware/Tools/sitl_gazebo然后，保存并退出文件，運(yùn)行下面的指令，使配置生效。
source ~/.bashrc最后的最后，可以測(cè)試一下PX4+的環(huán)境是否配好，其現(xiàn)象和運(yùn)行make 基本一致。
roslaunch px4 mavros_posix_sitl.launch三、常規(guī)方法常見問題
?這部分內(nèi)容與前面提供的極速版安裝步驟無(wú)關(guān)！這里是記錄一下我之前使用常規(guī)方法安裝時(shí)，遇到的一些問題。常規(guī)方法主要參考了官網(wǎng)的安裝方法，如下：
PX4官網(wǎng)：docs.px4.io/main/zh//.html
1 make 報(bào)錯(cuò)
編譯過程遇到類似的報(bào)錯(cuò)，并自動(dòng)中斷？“ . make:*** [: ] Error 1”。請(qǐng)檢查一下PX4的依賴包是否都安裝完成了。可以重輸上文的安裝命令，也可以使用官網(wǎng)提供的bash ./PX4-/Tools/setup/.sh。此文提供的方法將.sh中需要安裝的依賴包提取了出來，并采用了更快速的安裝方法。
2 Could not get lock /var...
我們使用apt或apt-get工具安裝依賴包時(shí)，如果手動(dòng)中斷了這個(gè)過程，再次使用apt或apt-get工具安裝依賴包時(shí)就會(huì)遇到類似的報(bào)錯(cuò)。我之前因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)不開clash下載速度非常慢時(shí)，經(jīng)常這樣干。
解決方法很簡(jiǎn)單，根據(jù)提示信息來，使用sudo rm -rf xxx刪除提示的路徑文件，然后就可以了。一般需要連續(xù)刪除2-3次，如下圖：
# sudo rm -rf xxx
# 一般都是一樣的
sudo rm -rf /var/lib/dpkg/lock-frontend
sudo rm -rf /var/lib/dpkg/lock3 sudo
一般我們?cè)谙掳惭b依賴包都是使用的sudo apt或者sudo apt-get，或者是一些工具。而除此以外，還有一個(gè)工具叫做 ，用它安裝依賴包時(shí)，它能夠自己處理一些依賴關(guān)系，功能更加強(qiáng)大。當(dāng)使用apt或apt-get無(wú)法安裝功能包時(shí)，可以使用試一試。
# 安裝aptitude工具
sudo apt-get install aptitude
# 使用aptitude工具
#sudo aptitude packagename我不只是為了介紹這個(gè)工具有多好用，而是想要強(qiáng)調(diào)！他會(huì)自己處理一些依賴關(guān)系，而這一點(diǎn)算是一把雙刃劍。在安裝過程中，他會(huì)提示你是否接受他的依賴解決方案。我當(dāng)時(shí)啥也不懂，瞎搞，然后就把一些系統(tǒng)依賴項(xiàng)統(tǒng)統(tǒng)刪除了，之后系統(tǒng)就崩了... 所以，使用 工具需要警惕依賴項(xiàng)的選擇。新裝的系統(tǒng)無(wú)所謂，但是老慎重。最好還是別用他，hhh。
此外，sudo apt 也盡量別用，我都是有過血淚教訓(xùn)的。。。
4 the key is not
使用sudo apt-get 等類似的命令時(shí)，可以會(huì)發(fā)現(xiàn)有下面的報(bào)錯(cuò)。他提示沒有，并且后面跟了一大串的數(shù)字字符組合。
可以使用下面的命令+數(shù)字組合解決這個(gè)問題。
# sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys [PUBKEY]
# 以上面的提示信息為例有 648ACFD622F3D138 ，需要把每個(gè) 數(shù)字組合都搞一遍
sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys 648ACFD622F3D138