初级入门向：用 Docker 搭建 ROS2 开发环境

前言：
本文是一篇纯初级入门向的博客，目的只为了体验搭建一个docker的过程，实际工程并不推荐使用本篇中介绍的方法。

在使用 ROS 时，由于 Linux 系统版本与 ROS 发行版是强绑定的，不同版本之间往往无法直接兼容。这意味着如果需要使用多个 ROS 版本，就必须频繁切换系统环境，过程既麻烦又容易出现依赖冲突。

为了解决这个问题，Docker 成为了一个非常实用的工具。借助 Docker，我们可以在同一台电脑上创建不同版本的 Linux 容器，从而在对应环境中运行不同版本的 ROS，大大提升了开发效率。

虽然现在可以通过向 AI 询问 Docker 的使用方法，但在实际操作中，得到的步骤未必总是最合适或最完整。经过多次尝试和总结，我按照自己的使用习惯整理了这篇博客，用来记录 Docker 的常用操作流程，也希望能为有类似需求的朋友提供一些帮助。

第一步：安装 Docker

1.1 更新系统

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sudo apt update
sudo apt upgrade -y

1.2 安装 Docker

安装 Docker 有两种方式，本文只介绍最快的方法，基于 Dockerfile 的方法请移步另外一篇 blog：

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sudo apt install docker.io -y

1.3 启动 Docker

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sudo systemctl start docker

并设置为开机自启：

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sudo systemctl enable docker

1.4 把自己加入 Docker 用户组

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sudo usermod -aG docker $USER

1.5 重启电脑并测试是否成功

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docker --version

出现版本号则证明安装成功。

第二步：下载 ROS2 Humble 官方镜像

可以先试试直接拉取：

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docker pull ros:humble

但很可能因为网络问题导致无法拉取，所以推荐配置镜像加速：

2.1 创建 Docker 配置文件

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sudo mkdir -p /etc/docker

2.2 写入镜像加速地址

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sudo tee /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "registry-mirrors": [
    "https://docker.1panel.live",
    "https://hub-mirror.c.163.com",
    "https://mirror.ccs.tencentyun.com"
  ]
}
EOF

2.3 重启 Docker

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sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

2.4 重新拉取镜像

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docker pull ros:humble

2.5 检查配置是否成功

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docker info

往下拉到最底，出现刚才配置过的镜像地址，则说明配置成功。

2.6 验证镜像拉取成功

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docker images

出现 TAG 为 humble 的 ros 镜像，证明成功。

第三步：创建自己的容器

3.1 在宿主机创建工作空间

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mkdir -p ~/ros2_ws

3.2 运行容器

注意：my_docker 是容器的名字，可以根据需要自行修改。

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docker run -it \
  --name my_docker \
  --net=host \
  --ipc=host \
  --privileged \
  -e DISPLAY=$DISPLAY \
  -v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix \
  -v ~/ros2_ws:/root/ros2_ws \
  ros:humble-desktop

参数说明：

3.3 加载 ROS 环境

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source /opt/ros/humble/setup.bash

3.4 测试是否可以使用

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ros2 --help

出来很多命令则说明可以正常使用。

Docker 创建成功，此时容器内是一个完全”干净的系统”，类似 pip 等开发工具是不存在的，需要根据项目所需版本自己安装相应的工具包。

第四步：拉取并编译 ROS 包

4.1 加载 ROS 环境（每次进入容器都需要）

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source /opt/ros/humble/setup.bash

如果想要一劳永逸，推荐：

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

4.2 进入工作空间

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cd /root/ros2_ws

4.3 把代码放到 src 目录

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mkdir -p src
cd src
git clone xxxxx

4.4 回到工作空间根目录并编译

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cd ..
colcon build

4.5 处理缺包问题

在编译的时候可能提示缺少某些包，这是因为拉取的镜像是最精简的 ros-humble。需要根据 terminal 的提示补全依赖，例如：

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apt install ros-humble-rosidl-generator-dds-idl -y

附录：常用指令速查

A.1 退出容器

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exit

A.2 退出后重新进入容器

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docker start my_docker
docker exec -it my_docker bash

A.3 查看所有容器

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docker ps -a

A.4 删除容器

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docker rm my_docker

A.5 镜像与容器的关系

一个镜像可以挂载多个容器：

• 镜像：ros:humble
• 容器：my_docker

A.6 容器内安装 pip

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apt update
apt install python3-pip -y
pip3 --version

A.7 修改 Docker 挂载文件的权限

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sudo chown -R $USER:$USER ~/project
sudo chmod -R 775 ~/project