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本文记录我把 ros_autonomous_slam 项目设置为虚拟机开机 登录后自动弹出终端并依次启动 roscore、turtlebot3_world.launch、turtlebot3_navigation.launch 的完整过程。适合需要 Gazebo/rviz GUI 的仿真场景，不适合无头(无 GUI)的机器人部署。

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一、目标与前提

目标
重启虚拟机 → 登录桌面后 5 秒 → 自动打开 3 个终端并依次执行：

1. roscore

2. roslaunch ros_autonomous_slam turtlebot3_world.launch

3. roslaunch ros_autonomous_slam turtlebot3_navigation.launch

前提环境

• Ubuntu（带 GNOME 桌面）并自动登录或手动登录（本方法在登录后执行）

• 已安装 ROS Noetic（或你正在使用的 ROS 发行版），且 ros_autonomous_slam 项目已能在手动操作下正常运行

• 工作空间路径：/home/ydzuo/catkin_ws（本文以此为例）

• 用户名：ydzuo（博客内不建议写出明文密码；若你希望记录，请谨慎处理）

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二、思路说明（为什么不用 systemd）

• Gazebo/rviz 需要在 用户图形会话（X/Wayland） 中运行；如果用 systemd 在登录前启动，会缺少 DISPLAY、会话环境等，导致 Gazebo 无法正常显示或进程报错。

• 因此选择 GNOME 的 autostart（~/.config/autostart），在用户图形会话准备好后执行脚本，脚本中再打开 gnome-terminal 执行 ROS 命令 —— 与手动打开终端效果一致。

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三、实现步骤（按顺序操作）

以下命令均假定你已登录到用户名为 ydzuo 的桌面会话中。在复制/粘贴时请把路径替换为你自己的路径（如非 /home/ydzuo）。

1) 在 HOME 下创建启动脚本

在终端中输入：

nano /home/ydzuo/start_ros_slam.sh

把下面内容完整复制进去（这是最终版脚本 — 包含 cd 到工作空间并只设置一次 TURTLEBOT3_MODEL）：

#!/bin/bash
# 等待桌面环境完全加载（可根据实际情况调整时间）
sleep 5

# 加载 ROS 环境（按需修改为你的 ROS 发行版路径）
source /opt/ros/noetic/setup.bash
# 加载你的工作空间（确保路径正确）
source /home/ydzuo/catkin_ws/devel/setup.bash

# 只设置一次 TURTLEBOT3_MODEL（不要重复在 ~/.bashrc 里设置）
export TURTLEBOT3_MODEL=burger
# 如果你想换模型，改为：
# export TURTLEBOT3_MODEL=waffle_pi

# 启动 roscore（在新终端中运行）
gnome-terminal -- bash -c "roscore; exec bash"
sleep 5

# 启动仿真世界（必须进入 catkin_ws 路径）
gnome-terminal -- bash -c "cd /home/ydzuo/catkin_ws; roslaunch ros_autonomous_slam turtlebot3_world.launch; exec bash"
sleep 5

# 启动导航（同样在 catkin_ws 下）
gnome-terminal -- bash -c "cd /home/ydzuo/catkin_ws; roslaunch ros_autonomous_slam turtlebot3_navigation.launch; exec bash"

保存并退出（Ctrl+O → 回车 → Ctrl+X）。

给脚本加执行权限：

chmod +x /home/ydzuo/start_ros_slam.sh

注意点：

• sleep 可以根据你的机器启动速度调整（5s/8s 等）。

• source /home/ydzuo/catkin_ws/devel/setup.bash 非常重要，否则 roslaunch 找不到包。

• 脚本中不要再 source ~/.bashrc，避免把 TURTLEBOT3_MODEL 在多个位置重复设置，从而造成 Gazebo 中出现两个机器人。

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2) 在 GNOME autostart 添加开机后自动运行项

创建 autostart 目录（若不存在）：

mkdir -p /home/ydzuo/.config/autostart

创建 .desktop 文件：

nano /home/ydzuo/.config/autostart/start_ros.desktop

写入如下内容：

[Desktop Entry]
Type=Application
Name=Start ROS SLAM
Exec=/home/ydzuo/start_ros_slam.sh
X-GNOME-Autostart-enabled=true

保存并退出。

这样在 用户登录桌面会话 后，GNOME 会自动运行上面的脚本。

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3) 本地测试（强烈建议先在会话下手动测试）

在桌面登录后，先手动运行脚本测试是否正常：

/home/ydzuo/start_ros_slam.sh

观察是否：

• 出现一个终端运行 roscore

• 出现一个终端加载并运行 turtlebot3_world.launch（Gazebo 窗口弹出）

• 出现一个终端运行 turtlebot3_navigation.launch

• Gazebo 中只出现 一辆机器人（若出现两辆，请看下面排查）

如果一切正常，再 sudo reboot 检验开机自动运行效果。

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四、常见问题与排查

问题 1：重启后没有任何终端弹出 / 脚本没有执行

检查：

• ~/.config/autostart/start_ros.desktop 路径和 Exec 是否正确（是否有执行权限）

• 脚本里的路径 cd /home/ydzuo/catkin_ws、source 路径是否正确

• 测试时先手动运行脚本确认脚本本身没有错误

• 如果你的桌面不是 GNOME（例如使用 KDE/xfce），.desktop 的 autostart 机制类似，但你可能要放到不同目录（KDE 也支持 ~/.config/autostart）

问题 2：Gazebo 弹出但场景中有两辆机器人

原因与解决：

• 通常是 TURTLEBOT3_MODEL 被多处设置或 launch 文件中又显式 spawn 了一个模型。

• 检查 ~/.bashrc，如果里面有 export TURTLEBOT3_MODEL=waffle_pi，会在终端环境加载时设置（与脚本内 export 冲突）。

• 解决办法：只在脚本内设置一次 export TURTLEBOT3_MODEL=...，并删除或注释 ~/.bashrc 中的重复设置。不要在脚本里 source ~/.bashrc（避免引入旧设置）。

问题 3：找不到 package / 找不到 launch 文件

检查：

• source /home/ydzuo/catkin_ws/devel/setup.bash 是否成功（脚本中必须有）

• 在工作空间内运行 roscd ros_autonomous_slam 看能否成功

• roslaunch ros_autonomous_slam turtlebot3_world.launch 在终端手动执行是否能运行

问题 4：想把输出写入日志

修改 gnome-terminal 命令，把输出重定向到文件，例如：

gnome-terminal -- bash -c "cd /home/ydzuo/catkin_ws; roslaunch ros_autonomous_slam turtlebot3_world.launch 2>&1 | tee /home/ydzuo/logs/world.log; exec bash"

（请先创建 /home/ydzuo/logs 目录并设置权限）

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五、可选进阶（供参考）

• 使用 tmux 或 screen 集中管理所有终端（适合喜欢在单窗口管理多个进程的用户）

• 如果你需要无人值守（无 GUI） 的后台运行，用 systemd 写服务单元，但 Gazebo/RViz 不能在无会话下显示；适合真实机器人或无 GUI 环境

• 为脚本加上自检/崩溃自动重启逻辑：可以用 while true; do ...; sleep 3; done 或者 systemd 的 Restart=on-failure（systemd 版本用于无 GUI 后端）

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六、完整文件清单（便于直接复制）

start_ros_slam.sh（完整）

#!/bin/bash
sleep 5
source /opt/ros/noetic/setup.bash
source /home/ydzuo/catkin_ws/devel/setup.bash
export TURTLEBOT3_MODEL=burger

gnome-terminal -- bash -c "roscore; exec bash"
sleep 5

gnome-terminal -- bash -c "cd /home/ydzuo/catkin_ws; roslaunch ros_autonomous_slam turtlebot3_world.launch; exec bash"
sleep 5

gnome-terminal -- bash -c "cd /home/ydzuo/catkin_ws; roslaunch ros_autonomous_slam turtlebot3_navigation.launch; exec bash"

赋予权限：

chmod +x /home/ydzuo/start_ros_slam.sh

start_ros.desktop（放在 ~/.config/autostart）

[Desktop Entry]
Type=Application
Name=Start ROS SLAM
Exec=/home/ydzuo/start_ros_slam.sh
X-GNOME-Autostart-enabled=true

完成！

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七. 在真实环境（非 Gazebo）中实现 ROS 自动导航开机自启

在前面的步骤中，我们已经实现了在虚拟机 + Gazebo 环境中，系统开机后自动启动 roscore、仿真世界、导航节点。
但如果你的机器人已经进入 真实世界运行，例如外挂 LiDAR、深度相机、ESP32、STM32、Jetson Nano、树莓派等，那么就 不再需要 Gazebo 仿真，而是需要在开机时自动启动：

• ROS Master（roscore）

• LiDAR 驱动（如 rplidar.launch / sick.launch）

• 机器人底盘驱动（如 cmd_vel → 电机控制节点）

• TF / URDF 描述

• 真实环境的导航：amcl.launch（定位）或 gmapping.launch（建图）

下面给出完整方案。

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7.1 真实机器人开机自启的总体思路

现实环境下，ROS 通常由以下节点构成：

🟩 A. 机器人基础驱动

• 底盘驱动（串口、CAN、以太网）

• IMU 驱动

• 电机控制器

• TF 发布器（base_link → odom）

例如 bringup.launch

🟦 B. 传感器驱动

• 激光雷达（比如 RPLIDAR、Hokuyo、SICK）

• 深度相机（RealSense、奥比中光）

• 超声波等辅助传感器

例如 lidar.launch

🟥 C. 导航相关节点

• 如果是建图：gmapping

• 如果是导航：amcl + move_base

例如 navigation.launch

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7.2 为真实环境创建自动启动脚本（不含 Gazebo）

在 /home/ydzuo/ 下创建一个新的脚本文件，例如：

nano /home/ydzuo/start_real_robot.sh

脚本内容如下，可根据你的传感器名称自行修改：

#!/bin/bash
sleep 5

# 环境变量加载
source /opt/ros/noetic/setup.bash
source /home/ydzuo/catkin_ws/devel/setup.bash

# 设置机器人型号（可选）
export TURTLEBOT3_MODEL=burger

# 1. 启动 roscore
gnome-terminal -- bash -c "roscore; exec bash"
sleep 5

# 2. 启动雷达驱动 (示例：RPLIDAR)
gnome-terminal -- bash -c "cd /home/ydzuo/catkin_ws; roslaunch rplidar_ros rplidar.launch; exec bash"
sleep 3

# 3. 启动机器人底盘（示例：两个电机、IMU、TF 发布器）
gnome-terminal -- bash -c "cd /home/ydzuo/catkin_ws; roslaunch my_robot_bringup bringup.launch; exec bash"
sleep 3

# 4. 启动导航系统（真实场景使用 AMCL，不使用 Gazebo 地图）
gnome-terminal -- bash -c "cd /home/ydzuo/catkin_ws; roslaunch my_robot_navigation amcl.launch; exec bash"

保存退出。

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7.3 给予脚本执行权限

sudo chmod +x /home/ydzuo/start_real_robot.sh

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7.4 配置 systemd 实现开机自启

sudo nano /etc/systemd/system/real_robot.service

写入以下内容（注意脚本路径）：

[Unit]
Description=Start Real Robot ROS System
After=multi-user.target graphical.target

[Service]
User=ydzuo
ExecStart=/home/ydzuo/start_real_robot.sh
Restart=always
Environment=DISPLAY=:0
Environment=XAUTHORITY=/home/ydzuo/.Xauthority

[Install]
WantedBy=graphical.target

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7.5 使能开机启动并启动服务

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable real_robot.service
sudo systemctl start real_robot.service

重启测试：

reboot

系统进入桌面后，将自动启动：

✔ roscore
✔ LiDAR
✔ 电机底盘
✔ IMU 与 TF
✔ AMCL 分布式定位
✔ move_base 规划与控制

非常适用于：

• Jetson Nano

• 树莓派4B

• MiniPC + LiDAR SLAM

• 自制 AGV 小车

• ROS 教程机器人

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7.6 常见问题与解决办法

① 程序没有运行？

大多数情况是：

• 没有配置 DISPLAY

• 没查找到 gnome-terminal

解决：

Environment=DISPLAY=:0
Environment=XAUTHORITY=/home/ydzuo/.Xauthority

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② LiDAR 或底盘驱动失败

常见原因：

• USB 权限不足

• /dev/ttyUSB0 动态变化

• 没有加入 dialout 组

解决：

sudo usermod -a -G dialout ydzuo
sudo chmod 777 /dev/ttyUSB0

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③ 想隐藏终端窗口？

可改为 tmux 后台运行版本（我可以帮你写一个更高级的版本）