我们在旭日X3派上安装系统镜像,并进一步完成TogetherROS系统的安装,大家如果手上有开发板的话,建议跟随课程一起操作。
先来了解一下TogetherROS系统安装的整体流程,第一步,要完成硬件的准备,我们需要找到一块旭日X3派的开发板,并且准备好电源线、SD卡、读卡器、串口模块等必要的配件,当然还需要有一台操作的电脑啦。
硬件都准备好之后,就可以进入第二步,给旭日X3派下载并安装Ubuntu系统镜像,这是TogetherROS系统运行必要的底层环境。
第三步,就可以开始安装TogetherROS啦。
安装完成后,我们还需要进一步完成一些配置工作,可以也让旭日X3派板卡上的各项功能都运行起来,保证TogetherROS的顺利运行。
最后一步,就是体验TogetherROS出厂自带的一些例程啦,确定一切安装顺利,为后续机器人开发最好准备。
接下来,我们就按照这个流程,开始操作。

硬件准备
先来完成硬件准备。
找到一块旭日X3派的板卡,准备好一套5V3A的电源和TypeC电源线,稍后会连接到这里的电源接口,给板卡供电。
然后准备好一张8GB以上的SD卡和读卡器,下一步我们会在上边烧写系统镜像。
接下来使用一个串口模块,连接旭日X3派和笔记本电脑,便于下一步看到系统镜像的启动信息。
如果大家有网线和HDMI显示器的话,也可以先准备好,在之后的操作中用的上,如果没有也没关系,不影响TogetherROS系统的基本使用。
硬件准备齐全之后,就可以进入第二步了。

安装Ubuntu系统 我们来给旭日X3派安装Ubuntu系统,关于系统镜像和烧写工具,都可以在地平线AI社区中找到。

下载SD卡镜像 首先登录地平线AI社区,点击”产品中心——资源中心“,
进入页面后下拉至”X3派资料包“专区,点击下载其中的”旭日X3派系统镜像“,会有一个压缩包,把它保存到当前电脑桌面。
此外,我们稍后将镜像烧写到SD卡里,需要用到烧写小工具,如果大家电脑上没有合适的工具,可以下拉到”工具“专区,点击下载”烧录 工具rufus"。
下载完后我们来看一下两个压缩文件中的内容:
其中一个是烧写X3派镜像文件的工具,压缩包中有两个文件,一个是system_sdcard.img文件,是我们稍后会用于烧写SD卡的镜像文件;另一个是disk_nand.img文件,用于烧写旭日X3派中的flash文件,大多数情况下都用不到;
另一个压缩包里是我们稍后用于烧写镜像的rufus工具。
我们把两个压缩包都解压出来,然后把SD卡放进读卡器、插到电脑端
接下来就可以开始烧写SD卡镜像。

烧写SD卡镜像

运行解压出来的烧写工具rufus。启动后需要确认几个参数:
第一个是确定烧写到哪个磁盘上。工具软件会默认搜索当前读取到的SD卡,下图所示磁盘名称,就是演示时插好的16GB的SD卡。
下一步我们点击“选择”,找到需要烧写的镜像文件。演示中已经把需要的system_sdcrd.img文件放在了桌面上,选中它点击“打开”;
下面的内容就可以用默认的配置,点击“开始”会弹出警告告诉我们将把磁盘里的所有文件都清除掉,这没有问题,我们点击“选择“,就开始烧写SD卡镜像了。
进度条显示“准备就绪”后,点击“关闭”,此时你的SD卡镜像就已经烧写完成了,我们把SD卡的读卡器拔出来。

连接串口

接下来把SD卡插到旭日X3派上。
把串口模块连接到电脑的USB上。
连接好串口模块后,为了确保串口已经跟电脑连接成功、并且安装好了驱动,我们可以右键“我的电脑”图标、选择“管理”,在打开的”计算机管理“界面中找到”设备管理器——端口“,检查一下你的USB串口是否已经显示出了对应的设备。演示中的端口号为COM6,说明串口已经成功驱动了。
如果没有看到自己的设备号、或者设备号前有一个叹号或者问号标记,说明你的驱动没有安装好,可以搜索网络上的技术博客,来完成串口模块的驱动安装。
关闭“计算机管理”窗口,接下来就要通过串口与旭日X3派进行连接了。这里我们需要用到一个串口小工具,大家可以使用自己常用的工具。
演示中使用的串口工具是MobaXterm,十分推荐大家使用这个工具,里面集成了开发过程中需要使用的各种小工具,我们后续的串口通讯、SSH网络通讯,都会使用这些工具完成。
打开MobaXterm,点击左上角的"Session";

找到里面的“Serial"串口选项,点击打开;串口号选择本机连接到旭日X3派的相应端口,演示中为COM6;
波特率选择921600。选项好后点击“OK”。
现在串口已经连接成功了,但当前旭日X3派的板子还没有上电,所以没有任何信息弹出。
我们把电源线与旭日X3派连接好。

可以看到弹出了日志提醒:“当前系统正在启动”。等待系统加载完成。
现在可以看到系统已经加载成功了。

串口登录系统 接下来我们需要登录系统。我们有两个账号可以用来登录: 第一个账号,用户名为root,密码也为root; 另一个账号,用户名为storise,密码也为storise; 这里演示使用root用户来登录。输入用户名、密码,回车,需要等待大约1分钟,因为第一次登录需要展开一些系统必要的安装软件,安装好后系统会自动重启。
系统自动重启后,再次使用root用户登录。现在你的UBUNTU系统就已经安装好了。
我们可以使用LINUX系统常用的一些命令行进行查看和设置,比如ls查看当前命令,pwd查看当前路径,还可以使用mkdir命令创建文件夹,比如这里,一个test文件夹就创建成功了。
到这里为止,旭日X3派上的Ubuntu系统就安装成功啦,我们继续下一步。

安装TogetherROS系统 安装TogetherROS系统。 为了达到更好的通信效率,我们后续使用有线网络连接旭日X3派,这里大家可以拿出一根网线,直接连接电脑和旭日X3派的网口。 旭日X3派中出厂已经配置好了静态IP地址,是192.168.1.10,我们将使用的电脑也配置到同一网段即可。


配置有线网络 接下来请大家拿一根网线,连接旭日X3派和电脑。
然后,在电脑端打开控制面板,找到“查看网络状态和任务”。
找到已经连接成功的以太网,点击它;
会弹出一个窗口,我们点击“属性”。
再次弹出窗口,我们双击选择“Internet协议版本4”。
然后会弹出一个配置IP地址的窗口,我们勾选”使用下面的IP地址“。
按照如下信息填入:
IP地址为192.168.1.100。我们使用的旭日X3派的板子IP为192.168.1.10,所以IP后三位除了.10和网关.1以外,大家可以选用1-255之间的任意数字,这里使用.100;
子网掩码为255.255.255.0; 默认网关为192.168.1.1。
填写完在所有窗口点击“确定”,最后关闭窗口。现在网络的配置就完成了,此时电脑端的静态IP就是192.168.1.100,我们通过这个IP与旭日X3派产生连接。

SSH远程登录

我们再次打开MobaXterm软件,点击左上角的"Session",找到里面的"SSH",输入 旭日X3派板子的IP192.168.1.10,点击”OK“。
弹出登录窗口,我们用root账户登录:用户名为root,密码为root。这里会弹窗询问是否保存登录密码,如果需要保存就点“YES”,不需要保存就点“NO”。
现在我们就成功通过网络SSH协议登录到了旭日X3派板子上,和之前我们用串口登录的效果几乎是一样的,但现在我们是用网络通讯,所以现在通讯的效率和传输的速度会更高。
配置完成网络通讯后,我们来正式安装TogetherROS。

拷贝安装包
我们打开地平线社区的网站,在“产品中心”页面下拉到“机器人平台”,这里面都是TogetherROS相关的资源。
我们找到其中的"TogetherROS DEB安装包",点击下载到电脑端。大概有300多兆的文件大小,很快就能下载完成。
这里我们先使用DEB安装包,来直接安装编译好的二进制文件。未来课程中我们会介绍如何通过源码编译的方式进行安装。
接下来我们进行TogetherROS镜像文件的复制安装。

安装TogetherROS
首先我们需要把电脑端的TogetherROS镜像文件,拷贝到旭日X3派板端。
大家可以在电脑上右键打开一个终端,并使用scp命令进行文件拷贝,命令格式为:scp + 空格 + .\ + <要拷贝的文件名>  + 用户名 + @ + 旭日X3派的IP地址 + :/ +旭日X3派上的文件目录名。
演示中使用的命令如下:
bash
 $ scp .\tros_debV1_20220607894835.0.deb root@192.169.1.10:/userdata

除了这种拷贝方法,大家还可以使用MobaXterm软件,它提供了一种基于SCP命令的可视化的文件复制方式。
大家可以点击MobaXterm软件页面左侧的“SSH browser”,左边显示的目录就是旭日X3派板子上的文件目录结构。
我们找到板子上对应的userdata文件夹,双击打开它。

使用MobaXterm软件,可以把togetherROS镜像文件从电脑本机上直接拖到板子的文件目录底下。
现在TogetherROS安装包已经传输完成。我们在命令行中进入板子的userdata文件夹下,再确认安装包已经存放到了文件夹。命令行:
bash
$ cd /userdata/
$ ls
确认完毕后,我们用LINUX命令行dpkg进行安装,命令格式为:"dpkg -i <要安装的包的名称>“,大家根据自己实际的版本号进行安装。此处使用命令为: ```bash $ dpkg -i tros_debV1_20220607094835.0.deb ``` 等待安装完成,我们用命令“cd /opt"进入opt文件夹,用ls命令检查一下该路径下的文件,可以看到opt文件夹下有一个tros文件夹,这个文件夹里就是我们刚刚安装好的TogetherROS的所有系统文件了。
如果觉得终端里看不方便,也可以使用MobaXterm软件的可视化浏览器来查看。
大家可以点击/opt/tros文件夹,看看其中的文件结构。
/include文件夹里,是我们后续会用到的关于系统的头文件的调用路径;
/lib文件夹里面是库文件;
/share文件夹里是安装好的功能包的路径;
/src文件夹里是后续会用到的代码;
/tools文件夹里是一些小工具。
除此之外,还有很多.bat,.sh脚本文件,它们是用来设置环境变量的。这是因为,你的LINUX系统不知道你安装包的路径在哪,所以需要通过环境变量的脚本来告诉系统,如何找到对应的TogetherROS的功能包、和功能包里的命令工具。
环境变量在我们后续操作里会频繁地使用到,我们会使用到一个”source"命令来配置环境变量,例如:
bash
$ source /opt/tros/setup.bash
运行上面这行命令,就会把当前环境变量设置到系统里去;下次再运行ROS2、TogetherROS指令时,就能找到功能包的路径了。 到这里,TogetherROS也安装完成,下一节我们将对开发板和TogetherROS进行配置。