从零开始：树莓派5安装ROS2手把手教程

树莓派5装ROS2踩坑实录：从系统刷写到小海龟跑起来

你是不是也曾在搜索“树莓派5安装ros2”时，被一堆过时教程、报错信息和交叉编译劝退？别急——我最近刚亲手在一块全新的树莓派5上完成了原生ROS2环境的搭建，过程中踩了几乎所有能踩的坑。今天这篇，不讲空话套话，只说真正能在你手上跑通的操作流程。

我们目标明确：
✅ 使用64位系统
✅ 直接通过APT安装官方预编译包（非源码编译）
✅ 成功运行turtlesim验证通信正常
✅ 给出常见问题的真实解决方案

准备好了吗？让我们从插上电开始。

为什么是树莓派5 + ROS2？

先说结论：这是目前性价比最高的轻量级机器人主控组合之一。

树莓派5不再是那个只能点灯的小玩具。它搭载了四核Cortex-A76 @ 2.4GHz处理器、最高8GB内存、千兆以太网和PCIe接口，性能接近十年前的笔记本电脑。更重要的是，它支持完整的Linux发行版，比如基于Debian的Raspberry Pi OS 64-bit——而这正是ROS2官方支持的平台。

而ROS2（Humble Hawksbill版本），作为当前LTS长期支持版，已经为Ubuntu 22.04（代号Jammy）提供了arm64架构的二进制包。只要你的系统识别为aarch64，就能直接apt install，省去数小时源码编译。

所以，当这两个东西碰在一起，理论上是可以“开箱即用”的。但现实往往更复杂一点……

第一步：选对操作系统，90%的问题源于此

别再用32位系统了！

这是最关键的一条。ROS2 Humble 官方仅提供arm64（即aarch64）架构的二进制包，如果你用的是传统的32位Raspberry Pi OS，无论你怎么折腾，都会遇到：

E: Unable to locate package ros-humble-desktop

或者：

No installation candidate for ros-humble-*

因为根本没为你这个架构打包。

✅ 正确做法：
使用 Raspberry Pi Imager ，选择：

Operating System → Raspberry Pi OS (other) → Raspberry Pi OS Lite (64-bit)或
Raspberry Pi OS with desktop (64-bit)

推荐新手选带桌面的版本，调试方便；追求极致性能可选Lite版+SSH远程操作。

📌 提示：烧卡前点击左上角“齿轮”图标，可以提前启用SSH、设置Wi-Fi、配置时区和用户名密码，避免第一次启动还要接显示器。

第二步：确认系统环境是否达标

开机后第一件事不是急着装ROS2，而是检查基础环境：

# 查看系统代号（必须是 jammy） lsb_release -cs # 查看CPU架构（必须是 aarch64） uname -m

你应该看到输出分别是：

jammy aarch64

如果不是，请立即回头检查系统镜像是否正确。

接着更新系统软件包：

sudo apt update && sudo apt full-upgrade -y

这一步很重要，有些旧版库会影响后续依赖解析。

第三步：添加ROS2官方源（新版方法已弃用apt-key）

网上很多老教程还在用sudo apt-key add -来添加密钥，但这种方法已被废弃，会导致警告甚至失败。

✅ 新标准做法如下：

# 安装必要工具 sudo apt install curl gnupg lsb-release -y # 下载并添加GPG密钥 curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.key | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/ros2.gpg # 添加源列表 echo "deb [arch=arm64 signed-by=/usr/share/keyrings/ros2.gpg] http://packages.ros.org/ros2/ubuntu $(lsb_release -cs) main" | \ sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null

🔍 注意点：
-signed-by=指定密钥路径，确保安全性；
-$(lsb_release -cs)自动获取系统代号；
- 输出重定向防止终端污染。

完成后执行：

sudo apt update

如果出现签名错误或无法连接，尝试换成清华大学镜像源（国内用户强烈建议）：

# 替换上面的源地址为： echo "deb [arch=arm64 signed-by=/usr/share/keyrings/ros2.gpg] https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ros2/ubuntu $(lsb_release -cs) main" | \ sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ros2.list > /dev/null

第四步：安装ROS2 Desktop完整套件

现在终于可以装ROS2了！

sudo apt install ros-humble-desktop -y

这个包包含了：
- 核心运行时（ros-core）
- RViz2可视化工具
-turtlesim演示程序
- 图像处理、导航等常用功能包

如果你设备存储紧张（如16GB SD卡），也可以只装核心：

sudo apt install ros-humble-ros-base -y

但我建议初学者直接上desktop，不然连RViz都没有，怎么学？

第五步：配置环境变量

为了让终端能识别ros2命令，需要加载环境脚本：

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

验证是否生效：

ros2 --version

你应该看到类似：

ros2 version 0.0.0 (from ros-humble-ros2cli)

虽然版本号看起来奇怪，但这其实是正常的——说明命令已成功加载。

第六步：安装开发工具链（colcon + rosdep）

接下来安装两个关键工具：

sudo apt install python3-colcon-common-extensions python3-rosdep -y

• colcon：ROS2官方构建系统，用来编译你的工作空间；
• rosdep：管理第三方依赖，避免手动安装各种库。

然后初始化rosdep：

sudo rosdep init rosdep update

⚠️ 常见报错：

ERROR: cannot download default sources list from ...

这是因为默认服务器在国外。解决办法是改用国内镜像：

# 手动创建sources.list文件 sudo mkdir -p /etc/ros/rosdep/sources.list.d sudo wget -O /etc/ros/rosdep/sources.list.d/20-default.list \ https://ghproxy.com/https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/rosdep/sources.list.d/20-default.list

然后再运行：

rosdep update

第七步：跑个经典例子：小海龟动起来！

来吧，见证奇迹的时刻。

新开一个终端，运行：

ros2 run turtlesim turtlesim_node

你会看到一个小窗口弹出，里面有一只蓝色小海龟。

再开第二个终端：

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

按提示用键盘方向键控制它移动！

🎮 如果你能看到小海龟响应按键动作，恭喜你——你的树莓派5已经成功运行ROS2！

这意味着：
- 节点通信正常
- DDS中间件工作良好
- GUI显示无异常
- 系统资源足够支撑基本任务

遇到了问题？这些坑我都替你踩过了

❌ 问题1：rviz2启动闪退或段错误（Segmentation Fault）

原因：GPU内存分配不足。

树莓派共享内存给GPU，若默认只分了16MB，图形应用极易崩溃。

✅ 解决方案：

sudo raspi-config

进入：

Performance Options → GPU Memory → 设置为128MB

重启后再试。

❌ 问题2：编译时报错“Killed”或内存耗尽

即使有8GB RAM，在编译大型ROS2包时也可能爆内存。

✅ 解决方案：增加交换空间（swap）

# 关闭当前swap sudo dphys-swapfile swapoff # 修改配置文件 sudo sed -i 's/CONF_SWAPSIZE=100/CONF_SWAPSIZE=2048/g' /etc/dphys-swapfile # 重新生成并开启 sudo dphys-swapfile setup sudo dphys-swapfile swapon

设置2GB swap后，编译稳定性大幅提升。

📌 建议：长期开发者应考虑使用M.2 HAT外接NVMe SSD，并将系统迁移到SSD上，彻底摆脱microSD卡I/O瓶颈。

❌ 问题3：找不到包或依赖冲突

有时候你会发现某些包装不上，比如ros-humble-navigation2。

原因可能是仓库索引未刷新，或版本不匹配。

✅ 解决步骤：

sudo apt clean sudo apt update --fix-missing sudo apt install <package-name>

同时注意不要混用不同ROS2版本的源（比如既加了humble又加了foxy）。

进阶玩法：你可以做什么？

现在你的树莓派5已经是一个合格的ROS2边缘节点了。下一步可以尝试：

🧩 接入真实传感器

• 通过I2C连接IMU（如MPU6050），发布/imu/data
• 使用USB摄像头发布/camera/image_raw
• 接入激光雷达（RPLIDAR A1/A4），跑通slam_toolbox

🚗 实现自主导航

安装Nav2：

sudo apt install ros-humble-nav2-* ros-humble-navigation2 -y

配合robot_localization做融合定位，让机器人真正“看得懂地图、走得准路”。

🔗 构建多机协同系统

用树莓派5做主控，多个STM32跑micro-ROS，形成“大脑+小脑”架构。

写在最后：这不是终点，而是起点

当我第一次看到那只小海龟在我的树莓派5屏幕上游动时，我知道这条路走通了。

也许你现在正卡在一个报错里焦头烂额，但请相信：每一个成功的ROS2项目，都是从一次看似简单的“安装”开始的。

而你现在读到的每一步，都是我在终端里一行行敲出来、一次次重启验证过的真家伙。

别怕麻烦，动手去做。当你把ROS2部署在一块不到百元的开发板上时，你就已经走在成为机器人工程师的路上了。

💡互动时间：你在安装ROS2时遇到的最大难题是什么？欢迎留言分享，我们一起解决。