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北京智能佳科技有限公司

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TurtleBot3 burger（汉堡）ROS 平台

用户使用手册

版本：0.2.3

修订日期：2017/12/27

作者：北京智能佳科技有限公司



修订历史记录

版本时间说明

0.2.1 2017/12/06 增加 burger 机器人网络配置说明

0.2.2 2017/12/06 增加 burger 仿真功能的说明

0.2.3 2017/12/27 更名为《TurtleBot3 burger（汉堡）ROS 平台

用户使用手册》



目录

汉堡（树莓派）系统安装 ........................................................................... 7

1.镜像（.img）下载： .............................................................................................. 7

2.制作 Linux 启动盘（SD 卡） ................................................................................. 9

3.系统安装 ................................................................................................................10

4.网络配置 ................................................................................................................11

Ubuntu16.04 系统镜像制作 ...................................................................... 12

在笔记本上安装 Ubuntu 系统（Ubuntu16.04） ...................................... 15

ROS 安装 .................................................................................................... 16

1.版本选择 ................................................................................................................16

2.软件中心配置 ........................................................................................................16

3.添加源 ....................................................................................................................17

4.安装 ROS .................................................................................................................17

5.初始化 ROS ............................................................................................................17

6.测试 ROS .................................................................................................................17

OpenCR 软件配置 ...................................................................................... 20

1.编译器设置 ...........................................................................................................20

2.安装 Arduino IDE................................................................................................20

3.运行 Arduino ........................................................................................................20

4.从 Boards Manager 安装 OpenCR1.0 包 ...........................................................21

5.端口设置 ...............................................................................................................23

开始使用 .................................................................................................... 24

1.启动 Turtlebot3 ......................................................................................................24

2.启动 Turtlebot-burger ...........................................................................................24

3.运行 RViz ................................................................................................................24

远程控制 .................................................................................................... 26

1.说明.........................................................................................................................26

2.方法.........................................................................................................................26

3.结果.........................................................................................................................26

SLAM........................................................................................................... 27

1.说明.........................................................................................................................27

2 通过远程操作创建地图 .......................................................................................27



3.将地图保存到文件................................................................................................27

导航 ............................................................................................................ 28

1.说明.........................................................................................................................28

2.准备.........................................................................................................................28

3.开始导航 ................................................................................................................28

仿真 ............................................................................................................ 30

1.安装 TurtleBot3 Simulation ...................................................................................30

2.启动仿真 ................................................................................................................30

3.Gazebo 仿真 ...........................................................................................................31



重要信息

注意：在安装机器人之前必须先看电子文档，如果由于不看文档

造成接线出现问题一律不再报修范围内；智能佳不对用户因疏忽或误

用产品而导致的任何损失或损害负责。

请在开始之前请仔细阅读电子使用说明文档。

1.严格按照说明手册以及官方网站的网页教程操作；

教程网址 1: http://www.rosrobot.cn/

教程网址 2：http://emanual.robotis.com/docs/en/platform/turtlebot3/overview/

2.在接线的时候要断电操作，要反复确认，确保接线（电源线）正确，

电源正负正确，因接线问题造成机器人损害不在报修范围内。

3. 只能使用套件中包含的电池和充电器。电池一个月最少要充电一

次，长时间搁置导致电池过放而不能正常使用也不再报修范围内。

4.当机器人运行时，理清线路，谨防无意间拖拽机器人造成机器人损

坏。

5.请勿将机器人放置在靠近水源，热源或火源的地方。

6.冬天容易产生静电，在接触控制板时一定先去除静电，如果由于静

电作用造成损坏也不在报修范围之内。

7.文档中或官方网站教程中未提及的做法，要提前询问相关技术人员，

谨慎操作。

http://www.rosrobot.cn/

http://emanual.robotis.com/docs/en/platform/turtlebot3/overview/



安装注意事项

上电前一定要反复确认正负极是否正确，如果接反，树莓派板子

就报废了。这个不在报修范围内，请谨慎操作！

2.连接 wifi操作步骤：

1）:输入以下命令：

cd /etc/wpa_supplicant/

ls

wpa_passphrase 你的 wifi 名字你的 wifi 密码 >wpa_supplicant.conf

ls

解释：

切换到/etc/wpa_supplicant/目录下

ls 查看当前文件夹下的文件

写入 wifi 配置文件

ls 再次查看目录，发现已经增加 wpa_suppliact.conf 文件

2）：重启

3）点击右上角的 wifi 连接，点击 wifi，输入密码，回车即可。



汉堡（树莓派）系统安装

1.镜像（.img）下载：

就 burger 而言，树莓派需安装 Linux 操作系统，其中，SD 卡（默认 8G）是

作为启动磁盘。

安装系统版本：Ubuntu MATE（笔者安装：Ubuntu MATE 16.04.2）

下载地址：https://ubuntu-mate.org/download/

如图：1.打开下载链接：https://ubuntu-mate.org/download/

https://ubuntu-mate.org/download/

https://ubuntu-mate.org/download/



2.制作 Linux 启动盘（SD 卡）

准备：制作工具 Win32DiskImager

安装：

1. 解压上述下载的操作系统镜像压缩文件，得到 img 镜像文件。

2. .将 SD 使用卡托或者读卡器后，连上电脑。

3. 解压并运行 win32diskimager 工具。

4. 在软件中选择系统镜像（img 文件），“Device”下选择 SD 的盘符，然后选择

“Write”，期间出现对话框选择是。

5.等待写入进程，安装过程可能有些慢，根据你 SD 卡的速度而定的。等到出现

对话框 write successful 就说明成功了。

这样,Linux 系统启动盘就做好了。

6.将 SD 卡插入树莓派 3 的 SD 卡槽内。

7.树莓派主板上电，即可进入系统安装。



3.系统安装

1. 设置系统使用的语言，选择简体（中文）。

2. 设置 WiFi，可以在后面设置也是一样的。

选择您要连接的 wifi，输入相应的密码，这样在后期的系统安装过程中会利

用网络的资源。

3. 设置时区。

选择一个时区，用鼠标在地图上点击一个位置就可以。

4. 等待之前的设置完成。

5.选择键盘布局，点击，继续。

6.创建用户名和密码，并牢记（后面会用到）。

7. 系统的安装占用了很多的空间，如果需要添加更多的功能需要增加 TF 卡的容

量。后面尝试添加一些应用。

温馨提示：系统安装完毕，大概就剩下 3.9G。安装完 ROS 之后，大概会剩下 1.2G，

内存且用且珍惜。



4.网络配置

为了实现 Turblebot3 和电脑，Turblebot3 之间的相互通信，需要获取远程 PC

和 Turblebot3 的 IP 地址。



Ubuntu16.04 系统镜像制作

准备：UltraISO 软件（如果只是为了制作启动优盘，可以使用未注册版本。）

镜像：Ubuntu16.04.03-desktop-adm64.iso

U 盘：8G 以上（包含 8G）

打开 UltraISO

UltraISO 主界面如下：

打开 ISO 文件

选择菜单文件>>打开，弹出打开 ISO 文件对话框



选择镜像文件并单击打开按钮，打开 ISO 文件

写入硬盘镜像

选择菜单文件>>打开，弹出写入硬盘镜像对话框

选择硬盘驱动器和写入方式，然后点击写入按钮，等待完成即可。



至此，Ubuntu16.04 系统盘完成！！！



在笔记本上安装Ubuntu系统（Ubuntu16.04）

1.插入 Ubuntu16.04 启动 U 盘，重启笔记本电脑（64 位），开机后，按 F12 键（联

想笔记本，其他的可以查询 U 盘启动快捷键），进入 Ubuntu 安装界面，选择第

二个选项：安装 Ubuntu。

2.进入准备安装 Ubuntu 界面后将“安装 Ubuntu 时下载更新”、“为图形或无线硬

件…..”前面打上对勾。

3.进入安装类型界面，选择“其他类型”，点击“继续”

点击“创建新分区表”

继续

选择产生的空闲分区

点击的“+”创建 4 个主要的基础分区

创建/分区：

＞5G 主分区空间起始位置 Ext4 日志文件系统 /

创建 swap 分区：

2048MB 逻辑分区空间起始位置交换空间

创建 boot 分区：

200MB 逻辑分区空间起始位置 Ext4 日志文件系统 /boot

创建 home 分区:

剩余的空间逻辑分区空间起始位置 Ext4 日志文件系统 /home

还可创建自己的其他分区如/123 分区只要设置为逻辑分区、空间起始位置、Ext4

日志文件系统

4.修改“安装启动引导器的设备”

选择/boot 分区（/dev/sda6）

点击“现在安装”

继续

选择时区

继续

选择键盘布局（使用默认）

继续

5. 创建用户（计算机名日后可改）

密码要复杂

密码为登录密码请务必牢记

继续

6. 开始安装

等待…………

7.安装完成后重启。

8.Ubuntu 系统安装完成。

镜像源：http://mirror.pnl.gov/releases/xenial/

http://mirror.pnl.gov/releases/xenial/



ROS 安装

1.版本选择

ROS 是运行在 Linux 之上的，所以首先您的电脑和机器人（汉堡/华夫饼）首

先得有 Linux 环境，之前的 ubuntu 系统的安装都是为此做准备的。Ubuntu 是对

ROS 支持最好的。

Ubuntu 和 ROS 都是存在不同的版本，而且 ROS 各个版本之间互不兼容，

所以每一个 ROS 版本都对应着一个或两个对应的 Ubuntu 版本。

ROS 发布日期 ROS 版本对应 Ubutnu 版本

2016.3 ROS Kinetic Kame Ubuntu 16.04 (Xenial) /

Ubuntu 15.10 (Wily)

2015.3 ROS Jade Turtle Ubuntu 15.04 (Wily) /

Ubuntu LTS 14.04 (Trusty)

2014.7 ROS Indigo Igloo Ubuntu 14.04 (Trusty)

注：ubuntu14.04 版本装 Kinetic 版本是装不上去的,indigo 同理。

最终选择 Ros 版本：ROS Kinetic Kame

2.软件中心配置

首先打开软件和更新对话框，具体可以在 Ubuntu 最左上角的搜索按钮中搜

索。打开后按照下图进行配置（确保你的 "restricted" ， "universe， " 和

"multiverse."前是打上勾的）：

配置完成后就可以关闭该窗口了。



3.添加源

打开一个控制台(Ctrl + Alt + T), 输入如下指令：

sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" >

/etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

设置秘钥:

sudo apt-key adv --keyserver hkp://ha.pool.sks-keyservers.net:80 --recv-key 0xB01FA116

4.安装 ROS

首先确保系统软件处于最新版。

sudo apt-get update

安装 ROS kinetic 全功能版。指令如下：

sudo apt-get install ros-kinetic-desktop-full

等待若干分钟，网络要给力。

安装完成后，可以用下面的命令来查看可使用的包：到现在，虽然是安装完了，

但是还不能用 ROS 哦！

5.初始化 ROS

首先呢，需要先初始化 rosdep，具体如下：

sudo rosdep init

rosdep update

然后初始化环境变量:

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

source ~/.bashrc

上面两句非常非常非常重要，很多小伙伴在日常的开发过程中，有的找不到

Package, 找不到 node, 很多情况下都是没有添加 source。

6.测试 ROS

首先，启动 ROS 环境

roscore

看看显示 started core service [/rosout] 了没有？如果没问题，恭喜你，你成功

了。



安装 Turtlebot3 ROS 包

1.安装 Turtlebot3 依赖包

在 Ubuntu 终端界面输入命令：

sudo apt-get install ros-kinetic-joy ros-kinetic-teleop-twist-joy ros-kinetic-teleop-twist-keyboard r

os-kinetic-laser-proc ros-kinetic-rgbd-launch ros-kinetic-depthimage-to-laserscan ros-kinetic-rosseri

al-arduino ros-kinetic-rosserial-python ros-kinetic-rosserial-server ros-kinetic-rosserial-client ros-ki

netic-rosserial-msgs ros-kinetic-amcl ros-kinetic-map-server ros-kinetic-move-base ros-kinetic-urdf

ros-kinetic-xacro ros-kinetic-compressed-image-transport ros-kinetic-rqt-image-view ros-kinetic-g

mapping ros-kinetic-navigation

2.创建 ROS 工作目录

cd ~

sudo mkdir catkin_ws

cd catkin_ws

sudo mkdir src

3.下载依赖包

cd ~/catkin_ws/src/

git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_msgs.git

git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3.git

4.编译

cd ~/catkin_ws && catkin_make

5.网络配置

ROS 需要 IP 地址在 turtlebot 和远程 PC 之间进行通信

分别在 turtlebot 和 PC，执行如下命令获得对应的 IP 地址：

ifconfig

修改.bashrc

gedit ~/.bashrc

TURTLEBOT 配置如下：

ROS_MASTER_URI = http://IP_OF_PC:11311

ROS_HOSTNAME = IP_OF_TURTLEBOT

注意：IP_OF_PC 指的是远程 PC 的 IP 地址，IP_OF_TURTLEBOT 指的是机器人的 IP

远程 PC 配置如下：

ROS_MASTER_URI = http://IP_OF_PC:11311

ROS_HOSTNAME = IP_OF_PC

ROS_MASTER 运行在远程 PC 上。（在远程 PC 上执行 roscore）

让环境生效：



source ~/.bashrc



OpenCR 软件配置

1.编译器设置

由于 OpenCR 库是为 32 位平台构建的，64 位 PC 需要用于 Arduino IDE的 32

位编译器相关内容，需要执行如下命令：

sudo apt-get install libncurses5-dev：i386

2.安装 Arduino IDE

OpenCR 需 Arduino IDE 1.16.0 及之后的版本

可以从官方的 arduino 主页下载最新版本，

地址：https://www.arduino.cc/en/Main/Software

将下载的文件解压缩到所需的文件夹比如用户的根目录下 tools，并从终端

执行安装文件。如下：

mkdir ~/tools

wget https://www.arduino.cc/download_handler.php?f=/arduino-1.8.3-linux64.t

ar.xz

cd ~/tools/arduino-1.16.0

./install.sh

增加路径到环境中：

vim ~/.bashrc

export PATH=$PATH:$HOME/tools/arduino-1.16.0

source ~/.bashrc

3.运行 Arduino

在 linux 下，新终端执行：

arduino

或直接运行

~/tools/arduino-1.16.0/arduino

https://www.arduino.cc/en/Main/Software



4.从 Boards Manager 安装 OpenCR1.0 包

1) 增加 Boards Manager

运行 IDE，点击 File → Preferences, 复制如下内容到 Additional Boards Manager

URLs：

https://raw.githubusercontent.com/ROBOTIS-GIT/OpenCR/master/arduino/opencr_release/package_ope

ncr_index.json

如图：

2) 通过 Boards Manager 安装 OpenCR 软件包

点击 Tools → Board → Boards Manager.

图示：

在文本框中键入 OpenCR 以查找包。找到 OpenCR by ROBOTIS 后，点击 Install.

图示：



安装后，将显示“INSTALLED”

OpenCR Board 列在 Tools → Board 中。

图示：



5.端口设置

此步骤显示程序上传的端口设置。

OpenCR 应通过 USB 端口连接到 PC 和 OpenCR 板。

选择 Tools → Port → /dev/ttyACM0.

图示：



开始使用

这一节我们来讲 Turtlebot3 如何启动和使用

1.启动 Turtlebot3

[远程主机（笔记本电脑）]运行 roscore

笔记本电脑打开终端（ctrl+Alt+T），获取 root 权限，输入 roscore，如果显示 started

core service [/rosout] ，则说明 roscore 打开成功。

roscore

2.启动 Turtlebot-burger

[Turtlebot3 之树莓派 3]启动 launch 文件

roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_robot.launch

这是开启机器人所有设备，也可以单独开启，分步操作。

roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_lidar.launch

roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_core.launch

如果终端显示 lost sync with device 错误信息，则说明 TurtleBot3 的传感器设备必

须未完全与树莓派相连接。

3.运行 RViz

[远程主机（笔记本电脑）]运行 RViz

export TURTLEBOT3_MODEL=burger

roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_model.launch

RViz（The ROS Visualization Tool）: 机器人操作系统 3D 可视化工具。

它的作用就是：一个虚拟世界，用来模拟机器人在现实世界的运行效果。简

单的说它就是 ROS 的一个模拟器软件。一个显示机器人实体的工具。

运行效果如图所示：



ROS 下的图形化模拟环境 RViz



远程控制

这一节我们来讲远程控制 Turtlebot3 的方法

1.说明

此方法是在远程 PC（笔记本电脑）操作的，而不是在树莓派（机器人）上操

作的。在树莓派（机器人）上操作此步骤是无用的。

其他几种无线设备（例如 PS3，XBOX 360，ROBOTIS RC100 等）也可以控制。

下面以远程笔记本的键盘控制为例：

2.方法

[远程主机（笔记本电脑）]运行远程操作

roslaunch turtlebot3_bringup turtlebot3_teleop_key.launch

3.结果

[远程主机（笔记本电脑）] 如果文件成功启动，终端将显示以下内容。

Control Your Turtlebot3!

---------------------------

Moving around:

w

a s d

x

w/x : increase/decrease linear velocity

a/d : increase/decrease angular velocity

space key, s : force stop

CTRL-C to quit

接下来就可以通过笔记本电脑上的 w/x/a/d/s 来控制机器人的前、后、左、右、

停动作了。

按键说明：w/x：增加/减少线速度（前后）

a/d：增加/减少角速度（左右）

空格/s:急停按键



SLAM

这一节我们来讲 Turtlebot3 的 SLAM

1.说明

SLAM(The Simultaneous Localization and Mapping) 同步定位与地图构建：希望机

器人从未知环境的未知地点出发，在运动过程中通过重复观测到的地图特征（比

如，墙角，柱子等）定位自身位置和姿态，再根据自身位置增量式的构建地图，

从而达到同时定位和地图构建的目的。（维基百科）

2 通过远程操作创建地图

[远程主机（笔记本电脑）] 打开终端，然后运行 SLAM 启动文件。

针对 burger:


roslaunch turtlebot3_slam turtlebot3_slam.launch

[远程主机（笔记本电脑）] 启动 RViz 可视化模型

rosrun rviz rviz -d `rospack find turtlebot3_slam`/rviz/turtlebot3_slam.rviz

[远程主机（笔记本电脑）] 启动键盘操作

roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

3.将地图保存到文件

[远程主机（笔记本电脑）] 打开终端，然后运行地图保存节点

rosrun map_server map_saver -f ~/map

map.pgm 和 map.yaml 在 ~/ 目录里创建



导航

这一节我们来讲 Turtlebot3 的导航功能

1.说明

导航技术的主要用途：使机器人进入期望的位置。

2.准备

已经启动 burger

已经建好地图

3.开始导航

[远程主机（笔记本电脑）] 启动导航文件

针对 burger:


roslaunch turtlebot3_navigation turtlebot3_navigation.launch map_file:=$HOM

E/map.yaml

[远程主机（笔记本电脑）]启动 RViz

rosrun rviz rviz -d `rospack find turtlebot3_navigation`/rviz/turtlebot3_na

v.rviz

[远程主机（笔记本电脑）] 在开始导航之前，TurtleBot3 需知道它的位置和姿态。

为了更新初始位置数据，可以按照以下步骤进行：

1）. 点击 2D Pose Estimate 按键。

2). 通过单击并拖动地图上的方向来设置机器人在地图上的大致位置。

每个绿色箭头代表 TurtleBot3 的预期位置。激光扫描仪将在地图上绘制线条，

如地图上的墙壁。如果图形没有正确显示图形，请从上面的“2D Pose Estimate”

按钮重复定位 TurtleBot3。

如果图形没有显示线条，请重复上述过程。

[远程主机（笔记本电脑）] 当 TurtleBot3 已经定位，它将自动计划路径。

为了到达目标位置，需遵循以下做法：

点击 2D Nav Goal 按钮

点击地图上的一个特定点来设置一个目标位置，拖动光标到 TurtleBot3 应该



面对的方向。

注意：如果无法创建目标位置的路径，则设置目标位置可能会失败。如果

您希望在机器人到达目标位置之前停止机器人，请将 TurtleBot3 的当前位置设置

为目标位置。



仿真

这一节我们来讲 Turtlebot3 的仿真实验

测试环境：Ubuntu 16.04 和 ROS Kinetic Kame.

注意：TurtleBot3 Simulation 依赖于 turtlebot3

步骤：

1.安装 TurtleBot3 Simulation

cd ~/catkin_ws/src/

git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_simulations.git

cd ~/catkin_ws && catkin_make

2.启动仿真


roslaunch turtlebot3_fake turtlebot3_fake.launch

注意：TurtleBot3 仿真节点不依赖实体机器人，也可以在 rviz 里通过 teleop 节点

进行控制。




3.Gazebo 仿真

第一次使用 gazebo 需要比较长的时间加载模型。

第一次使用 Turtlebot3 的 gazebo 仿真，需要把 Turtlebot3 的模型文件，复制

到 gazebo 的模型目录里

mkdir -p ~/.gazebo/models/

cp -r ~/catkin_ws/src/turtlebot3_simulations/turtlebot3_gazebo/worlds/turt

lebot3 ~/.gazebo/models/

设置模型参数，指定使用那种机器人型号：burger 或者 waffle


启动世界地图，默认的空白地图环境中加载 Turtlebot3 机器人

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_empty_world.launch

效果：

启动更复杂些的地图

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch



用键盘控制 turtlebot3


启动仿真


roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_simulation.launch

启动 RVIZ 可视化


roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_gazebo_rviz.launch

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