摘要

通過前面一系列的鋪墊，相信大家對整個miiboo機器人的DIY有了一個清晰整體的認識。接下來就正式進入機器人大腦（嵌入式主板：樹莓派3）的開發。本章將從樹莓派3的開發環境搭建入手，為后續ros開發、slam導航及語音交互算法做准備。本章內容：

1.安裝系統ubuntu_mate_16.04

2.安裝ros-kinetic

3.裝機后一些實用軟件安裝和系統設置

4.PC端與robot端ROS網絡通信

5.Android手機端與robot端ROS網絡通信

6.樹莓派USB與tty串口號綁定

7.開機自啟動ROS節點

3.裝機后一些實用軟件安裝和系統設置

雖然我們順利安裝了ubuntu-mate-16.04系統，並且在系統上裝好了ROS-kinetic發行版，為了后面跟高效和便捷的開發，這里將進行一些非常實用軟件的安裝和系統設置。

3.1.開機自動登錄

裝完系統后第一次開機，會要求設置用戶名和密碼，這里應該設置用戶開機自動登錄，只有登錄后樹莓派3才能自動連接到無線網絡，從而才能遠程控制。如果裝機時已經設置了，請直接跳過這一部分；如果你搞忘記或遺漏了，沒有設置開機自動登錄，也不要緊，用下面的的方法進行自動登錄設置。

打開文件/usr/share/lightdm/lightdm.conf.d/60-lightdm-gtk-greet.conf，在[seat:*]節點下修改或添加以下代碼

autologin-user=ubuntu #ubuntu是要自動登錄的用戶名

3.2.超級用戶root密碼設置

裝完ubuntu-mate-16.04系統后，root用戶默認是沒有密碼的；用普通用戶ubuntu的sudo權限去設置root用戶的密碼。

反正我們是用於學習，出於方便記憶的考慮，所以和之前設置ubuntu的用戶名和密碼一樣，這里設置root的用戶名和密碼也一樣，也就是root用戶的密碼也是root。

ubuntu@ubuntu-desktop:~$ sudo passwd root 
[sudo] password for ubuntu:    #鍵入ubuntu密碼 
Enter new UNIX password:       #鍵入root新密碼 
Retype new UNIX password:      #確認root新密碼 
passwd: password updated successfully

root密碼設置成功后，su root登錄進去驗證一下，如果能登錄就設置成功了。

3.3.擴展SWAP空間

由於后續在樹莓派3上需要編譯一些大型的程序和運行復雜的SLAM算法，默認的物理內存1GB是不夠用的，常常造成卡機死機等現象，這里需要添加SWAP擴展空間，其實就是當系統內存不足時會用硬盤上SWAP分區作為虛擬內存。

由於我的microSD卡是32GB的，所以可以多分配一些給SWAP，所以分配4GB給SWAP空間。具體步驟：

#先關閉swap
cd /var 
sudo swapoff /var/swap 

#重設swap大小1M*4096=4GB,會花較長時間，請耐心等待 
sudo dd if=/dev/zero of=swap bs=1M count=4096
 
#格式化 
sudo mkswap /var/swap 

#開啟swap 
sudo swapon /var/swap 

#設置開機啟動，在/etc/fstab文件中添加如下代碼 
/var/swap swap swap defaults 0 0 
#查看當前已生效的swap 
swapon -s 
#查看當前swap使用情況 
free -m

3.4.連接wifi網絡

為了讓機器人啟動后，我們能通過網絡遠程訪問，需要給機器人配置好網絡連接，並分配靜態IP，讓機器人開機后就能自動連接wifi。關於設置的內容已經在上面安裝ros-kinetic詳細介紹了，有需要的直接前去翻閱就行。

3.5.安裝chromium瀏覽器

前一段時間，在ubuntu-mate-16.04上安裝ROS后，ubuntu-mate-16.04系統自帶的Firefox瀏覽器不能用了，Firefox最近對這個故障進行了修復。不過為了保險起見，還是推薦安裝谷歌為linux系統推出的瀏覽器chromium，跟我們平時用的聞名於世的chrome瀏覽器是差不多的。安裝很簡單，就一條命令。

sudo apt-get install chromium-browser

3.6.安裝vim、ssh工具

vim是Linux中一款很經典的代碼文本編輯器，不論是本地還是遠程編輯文本都很強大；ssh功能很強大，不緊可以提供用戶遠程登錄控制系統和編輯文件，還提供命令終端下的scp遠程文件傳輸。安裝很簡單，幾條命令就搞定。

#安裝vim
sudo apt-get install vim

#安裝ssh服務端
sudo apt-get install openssh-server
#開啟ssh服務
sudo service ssh start
#設置開機自啟動ssh服務，在開機自啟動腳本/etc/rc.local加入下面這條命令,
#注意加入位置是在exit 0這一句之前
service ssh start 
#檢查ssh是否啟動，使用下面命令
ps -e | grep ssh
如果輸出中含有ssh-agent和sshd就說明成功了

3.7.通過ssh遠程登錄到機器人

樹莓派3主板是安裝在miiboo機器人上的，由於機器人要在地上自由移動，給機器人上的樹莓派配一個HDMI顯示器和鼠標鍵盤用於程序調試顯然是不方便的。一個很好的方法是，工作端PC和機器人連接到同一個路由器完成局域網組網，然后在PC端用ssh遠程登錄到機器人，這樣就可以在工作PC端對機器人上的程序和文件進行調試開發了。

ssh遠程登錄方法：

#在PC端上打開終端，ssh遠程登錄機器人，
#ubuntu為登錄用戶名，192.168.0.117為登錄機器的IP，根據實際替換
ssh ubuntu@192.168.0.117

#退出ssh遠程登錄
exit

一旦PC端打開的終端窗口ssh遠程登錄機器人后，就可以在該終端下像在機器人上使用終端一樣進行操作了。PC端可以打開多個終端窗口ssh遠程登錄機器人，這樣在不同的終端下可以開啟機器人上不同的程序。

3.8.在工作PC端遠程編輯機器人上的文件

已經介紹了通過ssh遠程登錄機器人的方法，其實可以直接在登入的終端下用vim對機器人上的文件進行查看編輯。但是，如果需要同時編輯多個文件，或對一個軟件項目源碼進行編輯，vim就不方便了。

這里推薦在PC端安裝IDE開發工具（比較推薦atom，不過sublime text也不錯，根據個人喜好選擇吧），然后將機器人上的系統文件夾遠程掛載在PC端系統，這樣就可以在PC端上用IDE開發工具直接對遠程掛載過來的文件及文件夾進行編輯了。

在PC端安裝IDE開發工具atom很簡單，直接在ubuntu軟件中搜索atom，然后點擊安裝就行了，如圖21。

（圖21）在PC端安裝IDE開發工具atom

將機器人上的系統文件夾遠程掛載在PC端系統，首先打開[文件]管理器，找到左側欄的[連接到服務器]，在服務器地址欄輸入遠程文件地址（如sftp://192.168.0.117/home/ubuntu，這里的sftp是協議，192.168.0.117是遠程設備IP地址，/home/ubuntu是遠程設備中想要被掛載的文件夾請根據實際替換），然后點擊[連接]，這是需要輸入遠程設備的登錄名和密碼，如圖22。