news 2026/1/25 6:16:55

一文说清树莓派5安装ROS2的核心要点

作者头像

张小明

前端开发工程师

1.2k 24
文章封面图
一文说清树莓派5安装ROS2的核心要点

树莓派5装ROS2，避坑指南：从零开始打造机器人开发平台

你是不是也正打算在树莓派5上跑ROS2？想做个小车导航、视觉识别或者多机通信项目，却发现环境配到一半卡住了？

别急。我最近刚把一台全新的树莓派5从“裸板”折腾成能跑rviz2和Nav2的完整ROS2开发机，中间踩了无数坑——GPG密钥导入失败、包找不到、节点发现不了、编译爆内存……但最终搞定了。

今天这篇文，不讲虚的，只说最关键、最实用、最容易出错的几个环节，帮你绕开那些官方文档里没写清楚的“暗礁”，一口气把ROS2稳稳当当装上去。

为什么是树莓派5 + ROS2 Humble？

先回答一个问题：为啥非得用树莓派5装ROS2？不能用4代吗？

当然可以，但体验差很多。

树莓派5不只是频率从1.8GHz提到了2.4GHz那么简单。它有几个关键升级，直接决定了你能不能流畅运行现代ROS2系统：

  • AArch64（64位）原生支持更强：ROS2从Foxy开始就推荐64位系统，而Pi5出厂即默认支持64位Raspberry Pi OS，避免32位系统的内存寻址瓶颈。
  • PCIe接口+NVMe启动：你可以接个M.2 SSD当系统盘，读写速度提升10倍以上，再也不怕ROS2日志疯狂刷写把SD卡干报废。
  • 双HDMI输出+GPU性能翻倍：VideoCore VII支持OpenGL ES 3.1，意味着你能直接在Pi上跑rviz2看点云、轨迹，不用每次都连远程电脑。
  • 实时时钟RTC支持：对tf2时间同步、消息时间戳一致性至关重要，尤其适合多传感器融合场景。

所以如果你真打算拿树莓派做点正经事——比如SLAM建图、路径规划、机械臂控制——那树莓派5是目前性价比最高的入门级ROS2硬件平台之一。

而软件端我们选ROS2 Humble Hawksbill，它是LTS版本（长期支持），维护到2027年，社区资源丰富，工具链成熟，最重要的是——官方提供arm64预编译包。

一句话总结：

硬件选Pi5，系统用64位Raspberry Pi OS，ROS2装Humble Desktop，这条路最稳。

第一步：系统准备，别省这三件事

很多人一上来就冲去下镜像烧卡，结果后面各种依赖报错。其实前期准备比安装本身更重要。

✅ 必做清单：

  1. 使用 Raspberry Pi Imager 刷写 “Raspberry Pi OS (64-bit) with desktop”
    - 不要选Lite版！虽然轻量，但缺Python组件、GUI库、X11服务，后续装rviz2会哭着回来重装。
    - 推荐勾选“Advanced options”里的“Set hostname / Enable SSH”，提前配置好网络和远程登录。

  2. 启用USB启动，把系统迁移到SSD（强烈建议）
    - SD卡寿命短、速度慢，ROS2一写日志就卡顿。
    - 在Pi5上开启“Boot from USB”非常简单：进一次系统，终端执行：
    bash sudo rpi-eeprom-config --edit
    把BOOT_ORDER=0xf41改成BOOT_ORDER=0xf21（优先尝试USB启动），保存后刷入：
    bash sudo rpi-eeprom-update -d -f ./pieeprom.bin
    - 然后用USB转NVMe线把系统克隆过去，重启就能从SSD跑了。

  3. 加散热片或主动风扇
    - ROS2多节点并发时CPU负载高，A76核心很容易过热降频。
    - 我测过：无风扇下连续运行ros2 run demo_nodes_cpp talker+listener，几分钟内温度飙到75°C以上，性能下降明显。
    - 花十几块钱买个带风扇的金属外壳，稳如老狗。

第二步：换源 + 导密钥，解决90%的安装失败问题

绝大多数“无法找到ros-humble-*”错误，都出在这一步。

📌 正确操作流程（含国内镜像加速）

# 1. 更新系统 sudo apt update && sudo apt full-upgrade -y # 2. 安装基础工具 sudo apt install wget gnupg lsb-release ubuntu-keyring -y

接下来是重点：添加ROS2软件源并导入GPG密钥

# 下载并安装ROS2官方GPG公钥 wget -qO - https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg
# 添加软件源（注意这里是 jammy，对应Ubuntu 22.04） echo "deb [signed-by=/usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu jammy main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null

⚠️ 注意：尽管你的系统叫“Raspberry Pi OS”，但它底层基于Debian，ABI兼容Ubuntu 22.04，因此可以用jammy仓库。这是能成功安装的关键前提！

不过国外源太慢怎么办？换成中科大镜像：

# 替换为国内镜像（推荐） sudo sed -i 's|http://packages.ros.org|https://mirrors.ustc.edu.cn/ros2|g' /etc/apt/sources.list.d/ros2.list

然后更新索引：

sudo apt update

🔍 如果这时还报错NO_PUBKEY，说明密钥没导入成功，检查/usr/share/keyrings/目录下是否有ros-archive-keyring.gpg文件，并确认权限正确：

ls -l /usr/share/keyrings/ros-archive-keyring.gpg # 应该看到类似：-rw-r--r-- 1 root root ...

如果文件不存在，重新执行上面的wget | gpg --dearmor命令。

第三步：安装ROS2，选对包很关键

现在可以正式安装了。

有两个方案，看你用途：

方案一：初学者 → 装完整桌面版（省心）

sudo apt install ros-humble-desktop -y

这个包包含了：
- 所有核心运行时库
-rclpy/rclcpp
-rviz2可视化工具
-ros2cli命令行工具（如topic,node,param）
- 示例节点和教程包

优点：一键到位，适合学习调试。
缺点：体积大，约2.5GB，对存储小的设备不太友好。

方案二：进阶用户 → 最小安装 + 按需扩展

sudo apt install ros-humble-ros-base ros-humble-rviz2 ros-humble-navigation2 python3-colcon-common-extensions -y

拆开来看：
-ros-humble-ros-base：最小运行环境（不含GUI）
-rviz2：可视化必备
-navigation2：如果你想跑自主导航
-colcon：构建工具，后面自己写包要用

这种方式更灵活，节省空间，推荐用于产品原型或部署阶段。

第四步：初始化环境与依赖管理

安装完别急着跑程序，还得走两步“仪式感”操作。

1. 初始化 rosdep（重要！）

rosdep是用来自动解析ROS包第三方依赖的工具，很多新手跳过这步，导致后面编译自定义包时报错。

sudo rosdep init rosdep update

首次运行可能提示“cannot download default sources list”，多半是网络问题。可以临时走代理，或者换源：

# 修改 rosdep 源地址为国内镜像（可选） cd /etc/ros/rosdep/ sudo wget https://raw.githubusercontent.com/flynneva/rosdistro/master/rosdep/sources.list.d/20-default.list -O 20-default.list rosdep update

2. 配置环境变量

让终端每次启动都能识别ROS2命令：

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

验证是否生效：

env | grep ROS

你应该能看到一堆以ROS_开头的环境变量，比如ROS_DISTRO=humble,ROS_VERSION=2。

第五步：跑第一个节点，验证通信正常

来吧，激动人心的时刻到了。

创建工作空间

mkdir -p ~/ros2_ws/src cd ~/ros2_ws colcon build --symlink-install

第一次构建会生成build/、install/、log/目录，--symlink-install表示软链接安装，改代码不用反复拷贝。

写一个简单的发布者节点（talker）

在~/ros2_ws/src/my_talker/新建目录，放入以下三个文件：

talker.py
import rclpy from rclpy.node import Node from std_msgs.msg import String class MinimalPublisher(Node): def __init__(self): super().__init__('minimal_publisher') self.publisher_ = self.create_publisher(String, 'chatter', 10) timer_period = 0.5 self.timer = self.create_timer(timer_period, self.timer_callback) def timer_callback(self): msg = String() msg.data = 'Hello from Raspberry Pi 5! %d' % self.get_clock().now().nanoseconds self.publisher_.publish(msg) self.get_logger().info(f'Publishing: "{msg.data}"') def main(args=None): rclpy.init(args=args) node = MinimalPublisher() rclpy.spin(node) rclpy.shutdown() if __name__ == '__main__': main()
package.xml
<?xml version="1.0"?> <package format="3"> <name>my_talker</name> <version>0.0.1</version> <description>A simple talker node for learning ROS2 on Pi5</description> <maintainer email="pi@raspberrypi.local">Pi User</maintainer> <license>MIT</license> <exec_depend>rclpy</exec_depend> <exec_depend>std_msgs</exec_depend> <export> <build_type>ament_python</build_type> </export> </package>
setup.py
from setuptools import setup setup( name='my_talker', version='0.0.1', packages=[], py_modules=['talker'], data_files=[ ('share/ament_index/resource_index/packages', ['resource/my_talker']), ('share/my_talker', ['package.xml']) ], install_requires=['setuptools'], zip_safe=True, author='Pi User', maintainer='Pi User', description='A minimal talker for ROS2 on Pi5', license='MIT', entry_points={ 'console_scripts': [ 'talker = talker:main' ] } )

构建并运行

cd ~/ros2_ws colcon build --packages-select my_talker source install/setup.bash ros2 run my_talker talker

另开一个终端，监听话题：

source /opt/ros/humble/setup.bash ros2 topic echo /chatter std_msgs/msg/String

如果看到输出：

data: "Hello from Raspberry Pi 5! 123456789" ---

恭喜！你已经完成了树莓派5上的第一个ROS2通信测试。

常见问题与“坑点”秘籍

❌ 问题1：ModuleNotFoundError: No module named 'rclpy'

原因：没有正确source环境。

✅ 解决方法：
- 每次新开终端都要执行：
bash source /opt/ros/humble/setup.bash
- 或者确保.bashrc中已写入该行。

建议写个别名加快速切换：

alias ros2env='source /opt/ros/humble/setup.bash'

❌ 问题2：两个节点互相发现不了（Node not found）

尤其是跨设备通信时常见。

可能原因：
- 多播被禁用
- 防火墙阻挡
- DDS配置冲突

✅ 解决方案：

临时打开ICMP广播（允许发现）：

sudo sysctl -w net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts=0

设置DDS为UDP模式（推荐Cyclone DDS）：

export RMW_IMPLEMENTATION=rmw_cyclonedds_cpp

你可以在.bashrc中永久加上这一句，因为Cyclone DDS更适合嵌入式设备，延迟低、资源占用少。

❌ 问题3：colcon build编译失败，提示内存不足

树莓派5只有4GB或8GB RAM，而C++包编译时瞬时内存需求可能超过2GB。

✅ 解决办法：

限制并行编译数量：

colcon build --packages-select my_talker --cmake-args -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release --parallel-workers 1

或者使用交换分区（swap）：

# 创建2GB swap文件 sudo fallocate -l 2G /swapfile sudo chmod 600 /swapfile sudo mkswap /swapfile sudo swapon /swapfile

⚠️ 注意：频繁读写swap会影响SD卡寿命，建议在SSD上操作。

后续怎么玩？这些方向值得尝试

你现在有了一个能跑ROS2的树莓派5，下一步可以做什么？

🔧 接入真实传感器

  • USB摄像头 +usb_cam驱动 +image_view显示图像
  • IMU模块（如MPU6050）+imu_compass_node获取姿态角
  • Lidar雷达（如RPLIDAR A1）+slam_toolbox实现建图

🤖 跑自主导航

  • 安装navigation2和nav2_bringup
  • 搭配差速小车底盘，实现AMCL定位 + DWA Planner路径规划
  • 用rviz2远程可视化地图与轨迹

📡 多机协作

  • 树莓派5作为边缘计算节点，负责感知处理
  • 主控PC运行决策逻辑
  • 通过Wi-Fi局域网实现ROS2多机通信（记得统一ROS_DOMAIN_ID）

结语：别怕复杂，动手才是捷径

说实话，树莓派5安装ROS2这件事，听起来挺唬人，什么架构适配、源码编译、DDS通信……但只要你按步骤一步步来，其实两三个小时就能搞定。

关键在于：
- 用对系统（64位带桌面）
- 换对源（国内镜像）
- 装对包（desktop or base）
- 记得source和rosdep

剩下的就是不断试错、调试、优化的过程。

别等“完全准备好”再开始，最好的学习方式就是边做边学。

你现在就可以拿起手边的树莓派5，照着这篇文章，把它变成一台真正的机器人“大脑”。

如果你在过程中遇到其他坑，欢迎留言交流，我们一起填平它。

版权声明: 本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系邮箱：809451989@qq.com进行投诉反馈，一经查实，立即删除！
网站建设 2026/1/19 0:13:53

电商网站实战：用Flask+AI构建完整商品系统

快速体验 打开 InsCode(快马)平台 https://www.inscode.net输入框内输入如下内容&#xff1a; 开发一个电商商品管理系统&#xff0c;功能包括&#xff1a;1.多级商品分类 2.商品CRUD及图片上传 3.全文搜索(Elasticsearch集成) 4.用户评价系统 5.支付宝/微信支付接口 6.销售数…

作者头像 李华
网站建设 2026/1/21 6:22:23

全屏程序切换工具，激活选中窗口快速切换

软件介绍 今天给大伙儿安利个小众但特管用的工具&#xff0c;它叫 Windows选择窗口激活器。专门解决那种全屏程序&#xff08;尤其是游戏&#xff09;卡住没法切换的破事儿&#xff0c;关键时刻能救急&#xff01; 使用场景与方法 有时候玩全屏游戏或开全屏程序&#x…

作者头像 李华
网站建设 2026/1/21 16:13:24

VibeVoice-WEB-UI是否支持语音生成自动重试？容错机制

VibeVoice-WEB-UI的容错能力&#xff1a;语音生成中断后如何恢复&#xff1f; 在AI音频内容爆发式增长的今天&#xff0c;播客、有声书、虚拟访谈等长时语音应用对合成系统的稳定性提出了前所未有的挑战。一个理想的TTS系统不仅要“能说话”&#xff0c;更要“说得久、说得好、…

作者头像 李华
网站建设 2026/1/22 23:39:56

C#基础语言--Windows Form基础:菜单控件、下拉列表控件

01 菜单控件Form界面可以在请在此处键入那里填写想要填写的东西下拉列表控件可以通过属性列表里的Items集合添加下拉列表的数据也可以通过代码添加数据首先通过SelectedIndex 设置默认选择的项comboBox1.SelectedIndex 0;通过代码来添加数据源List<string>list new Lis…

作者头像 李华
网站建设 2026/1/24 1:47:20

G-HELPER快速原型：10分钟搭建你的第一个项目

快速体验 打开 InsCode(快马)平台 https://www.inscode.net输入框内输入如下内容&#xff1a; 设计一个快速原型开发工具&#xff0c;利用G-HELPER在10分钟内生成一个完整的项目原型。工具应支持用户输入简单的需求描述&#xff0c;自动生成可运行的原型代码&#xff0c;并提…

作者头像 李华
网站建设 2026/1/13 10:19:48

VibeVoice-WEB-UI是否支持多实例运行？并发任务管理

VibeVoice-WEB-UI 的多实例运行与并发任务管理能力解析 在AI驱动的内容创作浪潮中&#xff0c;文本转语音&#xff08;TTS&#xff09;技术早已超越简单的“朗读”功能&#xff0c;逐步迈向更复杂的语境理解与角色化表达。尤其是在播客、有声书、虚拟访谈等长时多角色对话场景下…

作者头像 李华