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SLAM导航机器人零基础实战系列：（五）树莓派3开发环境搭建——3.装机后一些实用软件安装和系统设置
摘要
通过前面一系列的铺垫，相信大家对整个miiboo机器人的DIY有了一个清晰整体的认识。接下来就正式进入机器人大脑（嵌入式主板：树莓派3）的开发。本章将从树莓派3的开发环境搭建入手，为后续ros开发、slam导航及语音交互算法做准备。本章内容：
1.安装系统ubuntu_mate_16.04
2.安装ros-kinetic
3.装机后一些实用软件安装和系统设置
4.PC端与robot端ROS网络通信
5.Android手机端与robot端ROS网络通信
6.树莓派USB与tty串口号绑定
7.开机自启动ROS节点
3.装机后一些实用软件安装和系统设置
虽然我们顺利安装了ubuntu-mate-16.04系统，并且在系统上装好了ROS-kinetic发行版，为了后面跟高效和便捷的开发，这里将进行一些非常实用软件的安装和系统设置。
3.1.开机自动登录
装完系统后第一次开机，会要求设置用户名和密码，这里应该设置用户开机自动登录，只有登录后树莓派3才能自动连接到无线网络，从而才能远程控制。如果装机时已经设置了，请直接跳过这一部分；如果你搞忘记或遗漏了，没有设置开机自动登录，也不要紧，用下面的的方法进行自动登录设置。
打开文件/usr/share/lightdm/lightdm.conf.d/60-lightdm-gtk-greet.conf，在[seat:*]节点下修改或添加以下代码
autologin-user=ubuntu #ubuntu是要自动登录的用户名3.2.超级用户root密码设置
装完ubuntu-mate-16.04系统后，root用户默认是没有密码的；用普通用户ubuntu的sudo权限去设置root用户的密码。
反正我们是用于学习，出于方便记忆的考虑，所以和之前设置ubuntu的用户名和密码一样，这里设置root的用户名和密码也一样，也就是root用户的密码也是root。
ubuntu@ubuntu-desktop:~$ sudo passwd root
[sudo] password for ubuntu: #键入ubuntu密码
Enter new UNIX password: #键入root新密码
Retype new UNIX password: #确认root新密码
passwd: password updated successfullyroot密码设置成功后，su root登录进去验证一下，如果能登录就设置成功了。
3.3.扩展SWAP空间
由于后续在树莓派3上需要编译一些大型的程序和运行复杂的SLAM算法，默认的物理内存1GB是不够用的，常常造成卡机死机等现象，这里需要添加SWAP扩展空间，其实就是当系统内存不足时会用硬盘上SWAP分区作为虚拟内存。
由于我的microSD卡是32GB的，所以可以多分配一些给SWAP，所以分配4GB给SWAP空间。具体步骤：
#先关闭swap
cd /var
sudo swapoff /var/swap
#重设swap大小1M*4096=4GB,会花较长时间，请耐心等待
sudo dd if=/dev/zero of=swap bs=1M count=4096
#格式化
sudo mkswap /var/swap
#开启swap
sudo swapon /var/swap
#设置开机启动，在/etc/fstab文件中添加如下代码
/var/swap swap swap defaults 0 0
#查看当前已生效的swap
swapon -s
#查看当前swap使用情况
free -m3.4.连接wifi网络
为了让机器人启动后，我们能通过网络远程访问，需要给机器人配置好网络连接，并分配静态IP，让机器人开机后就能自动连接wifi。关于设置的内容已经在上面安装ros-kinetic详细介绍了，有需要的直接前去翻阅就行。
3.5.安装chromium浏览器
前一段时间，在ubuntu-mate-16.04上安装ROS后，ubuntu-mate-16.04系统自带的Firefox浏览器不能用了，Firefox最近对这个故障进行了修复。不过为了保险起见，还是推荐安装谷歌为linux系统推出的浏览器chromium，跟我们平时用的闻名于世的chrome浏览器是差不多的。安装很简单，就一条命令。
sudo apt-get install chromium-browser3.6.安装vim、ssh工具
vim是Linux中一款很经典的代码文本编辑器，不论是本地还是远程编辑文本都很强大；ssh功能很强大，不紧可以提供用户远程登录控制系统和编辑文件，还提供命令终端下的scp远程文件传输。安装很简单，几条命令就搞定。
#安装vim
sudo apt-get install vim#安装ssh服务端
sudo apt-get install openssh-server
#开启ssh服务
sudo service ssh start
#设置开机自启动ssh服务，在开机自启动脚本/etc/rc.local加入下面这条命令,
#注意加入位置是在exit 0这一句之前
service ssh start
#检查ssh是否启动，使用下面命令
ps -e | grep ssh
如果输出中含有ssh-agent和sshd就说明成功了 3.7.通过ssh远程登录到机器人
树莓派3主板是安装在miiboo机器人上的，由于机器人要在地上自由移动，给机器人上的树莓派配一个HDMI显示器和鼠标键盘用于程序调试显然是不方便的。一个很好的方法是，工作端PC和机器人连接到同一个路由器完成局域网组网，然后在PC端用ssh远程登录到机器人，这样就可以在工作PC端对机器人上的程序和文件进行调试开发了。
ssh远程登录方法：
#在PC端上打开终端，ssh远程登录机器人，
#ubuntu为登录用户名，192.168.0.117为登录机器的IP，根据实际替换
ssh ubuntu@192.168.0.117
#退出ssh远程登录
exit一旦PC端打开的终端窗口ssh远程登录机器人后，就可以在该终端下像在机器人上使用终端一样进行操作了。PC端可以打开多个终端窗口ssh远程登录机器人，这样在不同的终端下可以开启机器人上不同的程序。
3.8.在工作PC端远程编辑机器人上的文件
已经介绍了通过ssh远程登录机器人的方法，其实可以直接在登入的终端下用vim对机器人上的文件进行查看编辑。但是，如果需要同时编辑多个文件，或对一个软件项目源码进行编辑，vim就不方便了。
这里推荐在PC端安装IDE开发工具（比较推荐atom，不过sublime text也不错，根据个人喜好选择吧），然后将机器人上的系统文件夹远程挂载在PC端系统，这样就可以在PC端上用IDE开发工具直接对远程挂载过来的文件及文件夹进行编辑了。
在PC端安装IDE开发工具atom很简单，直接在ubuntu软件中搜索atom，然后点击安装就行了，如图21。
（图21）在PC端安装IDE开发工具atom
将机器人上的系统文件夹远程挂载在PC端系统，首先打开[文件]管理器，找到左侧栏的[连接到服务器]，在服务器地址栏输入远程文件地址（如sftp://192.168.0.117/home/ubuntu，这里的sftp是协议，192.168.0.117是远程设备IP地址，/home/ubuntu是远程设备中想要被挂载的文件夹请根据实际替换），然后点击[连接]，这是需要输入远程设备的登录名和密码，如图22。
（图22）将机器人上的系统文件夹远程挂载在PC端系统
挂载好后，就可以使用各种我们喜欢的编辑工具对文件夹中的文件进行编辑了，如图23，不过远程文件系统挂载会比较占用网路带宽，不用时建议尽量断开。
（图23）挂载好后的远程文件夹
后记
如果大家对博文的相关类容感兴趣，或有什么技术疑问，欢迎加QQ技术交流群（117698356）
参考文献
[1] 张虎，机器人SLAM导航核心技术与实战[M]. 机械工业出版社，2022.
下载更多资料：www.xiihoo
QQ技术讨论群： 117698356
B站视频教程：https://space.bilibili/66815220
Github源码：https://github/xiihoo/Books_Robot_SLAM_Navigation
Gitee源码（国内访问速度快）：https://gitee/xiihoo-robot/Books_Robot_SLAM_Navigation
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