Linux环境下如何使用NAO？具体操作步骤与注意事项详解

在Linux环境下使用Nao机器人（通常指基于Naoqi操作系统的SoftBank Robotics Nao机器人）主要涉及软件开发、远程控制、行为编程等任务，适用于机器人研究、教育及二次开发场景，以下是详细操作步骤和注意事项，涵盖环境搭建、连接配置、基础编程及问题排查等内容。

环境准备与依赖安装

首先需确保Linux系统满足Naoqi SDK的运行要求，推荐使用Ubuntu 18.04 LTS或20.04 LTS 64位系统，内存至少4GB，硬盘预留10GB以上空间，安装必要的依赖包，打开终端执行以下命令：

sudo apt update
sudo apt install -y build-essential cmake git python3-dev python3-pip libboost-all-dev

这些依赖包括编译工具、Python开发库及Boost库，用于后续SDK安装和代码编译。

安装Naoqi SDK

Naoqi SDK是开发Nao应用的核心工具包，需从SoftBank Robotics官网（或开源社区）下载对应版本的SDK，以Naoqi OS 6.0为例，下载完成后解压至指定目录（如~/naoqi），并配置环境变量。

SDK版本与系统兼容性参考

配置环境变量：编辑~/.bashrc文件，添加以下内容：

export PATH=$PATH:~/naoqi/bin
export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:~/naoqi/lib/python3.8/site-packages  # 根据Python版本调整路径

保存后执行source ~/.bashrc使配置生效，验证安装是否成功，运行naoqi-shell --version，若显示SDK版本号则表示安装成功。

连接Nao机器人

Linux设备与Nao机器人需通过同一局域网连接（支持WiFi或以太网），首先获取Nao的IP地址：通过Nao机器人眼睛显示的IP（开机时滚动显示），或登录Nao的Web界面（默认地址http://Nao_IP:8080）查看。

网络连通性测试

在Linux终端执行ping Nao_IP（如ping 192.168.1.100），若收到回复则网络连通，若超时，检查：

1. Nao和Linux设备是否在同一网段；
2. Nao的防火墙设置（可通过Nao的Web界面关闭防火墙）；
3. Linux设备的网络配置（确保未禁用目标端口）。

建立Naoqi连接

使用naoqi-shell工具测试与Nao的通信，执行以下命令：

naoqi-shell Nao_IP 9559

成功连接后,输入systeminfo可查看Nao的系统信息（如OS版本、内存状态），若提示“Connection refused”，需确认Naoqi服务是否运行（在Nao上可通过SSH登录，执行ps aux | grep naoqi检查进程）。

基础编程示例

Naoqi SDK支持Python、C++等语言，Python因语法简洁常用于快速开发，以下示例实现让Nao说话和控制头部运动。

文本转语音（TTS）

创建Python脚本（如say_hello.py）：

from naoqi import ALProxy
# 连接Nao（替换为实际IP）
tts = ALProxy("ALTextToSpeech", "192.168.1.100", 9559)
tts.setLanguage("English")  # 设置语言
tts.say("Hello from Linux!")  # 播放文本

执行脚本前需安装Python SDK依赖：pip3 install pynaoqi（若SDK自带则无需安装），运行python3 say_hello.py，Nao将播放语音。

控制关节运动

创建move_head.py脚本：

from naoqi import ALProxy
import time
motion = ALProxy("ALMotion", "192.168.1.100", 9559)
# 设置头部关节为刚性（允许运动）
motion.setStiffnesses("Head", 1.0)
# 控制头部左右转动（角度范围：-1.0到1.0弧度）
motion.setAngles("HeadYaw", 0.5, 0.1)  # 0.1为运动时间（秒）
time.sleep(2)
motion.setAngles("HeadYaw", -0.5, 0.1)
time.sleep(2)
# 恢复头部为柔性（停止运动）
motion.setStiffnesses("Head", 0.0)

运行脚本后,Nao头部将左右转动，需注意关节角度范围和运动时间，避免机械结构损坏。

常见问题与解决方案

1. 连接超时：检查Nao和Linux设备的网络是否互通，确认Naoqi服务未关闭（在Nao上执行naoqi &重启服务）。
2. Python导入naoqi失败：确认PYTHONPATH环境变量配置正确，指向SDK的Python库路径；检查是否安装了对应版本的Python SDK。
3. 权限问题：若执行SDK命令提示权限不足，可通过sudo运行或添加用户到sudo组。

相关问答FAQs

Q1：Linux下连接Nao机器人时提示“Connection refused”，如何解决？
A：可能原因包括Naoqi服务未启动、端口9559被占用或防火墙阻止，解决方法：

1. 在Nao上通过SSH登录,执行naoqi &手动启动服务；
2. 在Linux上运行netstat -tuln | grep 9559检查端口占用，若被占用则关闭相关进程；
3. 在Nao的Web界面（或通过SSH执行sudo ufw disable）临时关闭防火墙，再次尝试连接。

Q2：如何在Linux下使用Choregraphe编辑Nao行为？
A：Choregraphe是Nao的图形化编程工具，支持Linux系统，操作步骤：

1. 从官网下载Linux版Choregraphe（如Choregraphe_Linux_2.8.tar.gz），解压后进入目录；
2. 执行./Choregraphe启动程序（若提示缺少依赖，安装libxcb-cursor0等库）；
3. 在Choregraphe中选择“连接”-“机器人”，输入Nao的IP地址和端口（默认9559），连接成功后可通过拖拽行为框图（如TTS、运动）设计复杂行为，完成后点击“上传至机器人”运行。