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第八章:Ubuntu 系统安装教程——搭建环境

这一章手把手教你安装 Ubuntu 22.04 系统。

我们采用 虚拟机 的方式,这是最安全的方式,新手照着做就行。


8.1 准备工作

在开始之前,需要下载两样东西:


8.1.1 下载 VMware Workstation Player

Windows 用户

下载链接

  • 官网:https://www.vmware.com/products/workstation-player.html
  • 选择免费版(Player)即可

Mac 用户

注意

Mac 用户需要下载 VMware Fusion

或者使用 Parallels Desktop(更好用但需要付费)


安装 VMware

  1. 下载安装包
  2. 双击运行
  3. 一路下一步
  4. 选择"个人使用"(免费)

安装提示

安装过程很简单,基本都是默认选项。


8.1.2 下载 Ubuntu 22.04 ISO 镜像

官方下载

官方网站

https://ubuntu.com/download/desktop

选择 Ubuntu 22.04 LTS


国内镜像(推荐,速度快)

推荐下载源

  • 清华大学镜像站
  • https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-releases/22.04/

  • 阿里云镜像站

  • https://mirrors.aliyun.com/ubuntu-releases/22.04/

  • 中科大镜像站

  • https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-releases/22.04/

选择正确的文件

注意选择

下载文件名类似:

ubuntu-22.04.x-desktop-amd64.iso

  • desktop:桌面版(我们要的)
  • amd64:64 位系统(大部分电脑)

8.1.3 检查硬件要求

确保你的电脑满足以下要求:

项目 最低要求 推荐配置
CPU 双核 四核及以上
内存 4GB 8GB 及以上
硬盘空间 50GB 100GB 及以上

硬盘空间说明

这里说的是给虚拟机分配的空间,

你的实际硬盘要更大一些。


8.2 创建虚拟机

8.2.1 启动 VMware

打开 VMware Workstation Player

点击 "创建新虚拟机"


8.2.2 选择安装方式

安装源选择

选择 "安装程序光盘映像文件(iso)"

点击 "浏览",选择刚才下载的 Ubuntu ISO 文件


8.2.3 配置用户信息

VMware 会自动检测到 Ubuntu 安装程序,要求你输入:

重要提醒

  • 全名:可以是中文
  • 用户名只能用英文小写,不能有空格
  • 密码:自己设一个,别忘了

示例:

全名:张三
用户名:zhangsan
密码:********

常见错误

用户名不能用中文、大写字母、空格!

比如:Zhang SanZhangSan张三 都是错的


8.2.4 配置虚拟机位置

存储位置

  • 虚拟机名称:Ubuntu 22.04
  • 位置:选择一个空间 最好不要放在 C 盘(Windows)

8.2.5 配置磁盘大小

推荐设置

  • 最大磁盘大小:100GB
  • 存储方式:选择 "将虚拟磁盘拆分成多个文件"

说明

虚拟机使用的是 动态分配

不会立刻占用 100GB,

而是用多少占多少。


8.2.6 自定义硬件

点击 "自定义硬件",进行以下调整:


内存

推荐设置

  • 最少:4GB
  • 推荐:8GB
  • 如果你电脑内存够大:16GB

处理器

推荐设置

  • 处理器数量:1
  • 每个处理器的核心数量:4

(总共 4 核)

核心分配建议

给虚拟机分配你 CPU 的一半核心数。

比如你的 CPU 是 8 核,就给虚拟机 4 核。


显示器(重要!)

必须设置

一定要勾选 "加速 3D 图形"

否则 Gazebo 会黑屏!

推荐设置

  • ☑ 加速 3D 图形
  • 图形内存:2GB 或更多

网络适配器

默认设置

保持默认的 NAT 模式 即可


其他设备

可选

  • 可以移除打印机、软盘等用不到的设备
  • 保持 CD/DVD 连接 ISO 镜像

8.2.7 完成创建

点击 "完成"

虚拟机创建完成,但还没有启动。


8.3 安装 Ubuntu

8.3.1 启动虚拟机

在 VMware 主界面,点击 "开启此虚拟机"


8.3.2 等待自动安装

自动化安装

由于我们使用了 VMware 的简易安装功能,

Ubuntu 会 自动安装

整个过程大约 10-20 分钟,不需要你操作。


你会看到:

  1. Ubuntu 安装界面
  2. 自动选择语言、键盘
  3. 自动分区
  4. 自动安装软件
  5. 自动重启

耐心等待

这期间可以去喝杯水,休息一下。


8.3.3 首次登录

安装完成后,虚拟机会自动重启。

登录

输入你之前设置的密码,登录系统。


8.3.4 初始配置

首次登录会有一些引导界面:

  1. 在线账号:可以跳过
  2. Livepatch:可以跳过
  3. 帮助改进 Ubuntu:选择"否"
  4. 隐私设置:根据个人喜好

快速设置

这些都可以跳过,不影响使用。


8.4 安装后的配置

8.4.1 安装 VMware Tools

VMware Tools 可以提供:

  • 更好的显示效果
  • 共享文件夹
  • 复制粘贴功能

安装步骤

通常会自动安装

现代版本的 Ubuntu 和 VMware 通常会自动安装 VMware Tools。

如果没有自动安装:

  1. 在 VMware 菜单选择 "虚拟机" → "安装 VMware Tools"
  2. Ubuntu 桌面会出现一个光盘图标
  3. 打开终端,运行:
cd /media/你的用户名/VMware\ Tools
tar xzvf VMwareTools-*.tar.gz -C /tmp
cd /tmp/vmware-tools-distrib
sudo ./vmware-install.pl
  1. 一路回车默认选项
  2. 重启虚拟机

8.4.2 更换软件源(重要!)

Ubuntu 默认使用国外源,下载速度 非常慢

必须换成国内源

换成国内源后,下载速度能快 10 倍以上


方法一:图形化界面

  1. 打开 "软件和更新"(Software & Updates)
  2. 可以在应用程序菜单里搜索

  3. "下载自" 那里点击下拉菜单

  4. 选择 "其他站点"

  5. 点击 "选择最佳服务器"

  6. 或者手动选择国内镜像:

    • 阿里云
    • 清华大学
    • 中科大
  7. 点击 "选择服务器"

  8. 提示输入密码,输入你的密码

  9. 点击 "关闭",会提示更新软件列二:命令行(推荐,更快)

# 备份原来的源
sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.backup

# 修改源文件
sudo nano /etc/apt/sources.list

删除所有内容,替换为以下内容(阿里云镜像):

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ jammy main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ jammy-security main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ jammy-updates main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ jammy-backports main restricted universe multiverse

保存退出:Ctrl+O → 回车 → Ctrl+X


8.4.3 更新系统

换好源后,立刻更新系统:

# 更新软件包列表
sudo apt update

# 升级已安装的软件
sudo apt upgrade -y

# 清理不需要的包
sudo apt autoremove -y

更新时间

第一次更新可能需要 5-10 分钟,

取决于网速和系统更新的内容。


8.4.4 安装常用工具

sudo apt install -y \
    git \
    vim \
    curl \
    wget \
    terminator \
    tree \
    net-tools \
    htop

工具说明

  • git:版本控制
  • vim:文本编辑器
  • curl/wget:下载工具
  • terminator:好用的终端
  • tree:目录树显示
  • net-tools:网络工具
  • htop:系统监控

8.4.5 安装中文输入法(可选)

如果需要在 Ubuntu 里输入中文:

# 安装 ibus 拼音输入法
sudo apt install -y ibus-pinyin

# 重启 ibus
ibus restart

# 或者安装搜狗输入法(需要额外步骤)

8.4.6 配置 SSH(可选)

如果想从 Windows 通过 SSH 连接虚拟机:

# 安装 SSH 服务器
sudo apt install -y openssh-server

# 启动 SSH 服务
sudo systemctl start ssh

# 设置开机自启
sudo systemctl enable ssh

# 查看 IP 地址
ip addr show

然后在 Windows 可以用 PuTTYMobaXterm 连接。


8.5 虚拟机使用技巧

8.5.1 快照功能(非常重要!)

强烈建议

在装 ROS2 之前,给虚拟机拍个快照。

万一后面折腾坏了,可以一键恢复。


创建快照

  1. 确保虚拟机已关机或挂起
  2. 在 VMware 菜单选择 "虚拟机" → "快照" → "拍摄快照"
  3. 输入快照名称,如 "系统安装完成"
  4. 点击 "拍摄快照"

恢复快照

如果系统出问题了:

  1. 关闭虚拟机
  2. "虚拟机" → "快照" → "快照管理器"
  3. 选择要恢复的快照
  4. 点击 "恢复"

快照建议

建议在以下时间点拍快照:

  • 系统安装完成
  • ROS2 安装完成
  • 重要项目开始前

8.5.2 共享文件夹

可以在 Windows 和 Ubuntu 之间共享文件。


设置方法

  1. "虚拟机" → "设置" → "选项" → "共享文件夹"
  2. 选择 "总是启用"
  3. 点击 "添加"
  4. 选择 Windows 上的文件夹
  5. 给它起个名字

访问共享文件夹

在 Ubuntu 里:

cd /mnt/hgfs/共享文件夹名称

8.5.3 全屏显示

快捷键

  • 进入全屏Ctrl+Alt+Enter
  • 退出全屏Ctrl+Alt

8.5.4 复制粘贴

VMware Tools 安装后,可以在 Windows 和 Ubuntu 之间直接复制粘贴文本。

如果不行

重启虚拟机通常能解决问题。


8.6 常见问题

问题1:虚拟机启动很慢

解决方法

  • 确保分配了足够的内存(8GB)
  • 确保 SSD 有足够空间
  • 关闭不必要的后台程序

问题2:Gazebo 黑屏

最常见问题

原因: 没有开启 3D 加速

解决方法:

  1. 关闭虚拟机
  2. 编辑虚拟机设置
  3. 显示器 → 勾选 "加速 3D 图形"
  4. 重启虚拟机

问题3:网络连接不上

检查步骤

  1. 检查虚拟机设置 → 网络适配器 → 确保是 NAT 模式
  2. 在 Ubuntu 里运行:
    ip addr show
    
  3. 如果没有 IP,重启虚拟机

问题4:分辨率调整不了

解决方法

  1. 确保安装了 VMware Tools
  2. 重启虚拟机
  3. 在 Ubuntu 设置 → 显示里调整

8.7 性能优化建议

8.7.1 关闭不必要的后台服务

# 禁用自动更新(可选)
sudo systemctl disable unattended-upgrades

8.7.2 调整虚拟机配置

如果电脑性能不够

可以适当降低: - 内存:降到 6GB 或 4GB - CPU 核心:降到 2 核 - 3D 图形内存:降到 1GB


8.7.3 使用 SSD

最有效的优化

如果可能,把虚拟机文件放在 SSD 上,

速度会快很多。


本章小结

通过这一章,你应该已经:

  1. 成功安装了 Ubuntu 22.04 虚拟机

    下载了 VMware 和 Ubuntu ISO

    创建并配置了虚拟机

    完成了系统安装

  2. 完成了基本配置

    更换了软件源

    更新了系统

    安装了常用工具

  3. 学会了虚拟机的使用

    创建快照

    共享文件夹

    常见问题处理


下一章预告

下一章我们会进入 最激动人心的部分

ROS2 安装教程——安装核心软件

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