? Gazebo是一個優(yōu)秀的功能強(qiáng)大開源物理環(huán)境仿真平臺，具備強(qiáng)大的物理引擎，高質(zhì)量的圖形渲染等優(yōu)異優(yōu)點(diǎn)，可在機(jī)器人和周圍環(huán)境加入多種物理屬性，對機(jī)器人傳感器信息通過插件形式加入仿真，并以可視化的方式進(jìn)行顯示。通過終端命令“roscore”啟動ROS，重新打開一個終端，“rosrun gazebo_ros gazebo”啟動Gazebo界面。
5.1構(gòu)建仿真環(huán)境，仿真環(huán)境的構(gòu)建有兩種方法：
? <1>.直接插入模型，通過下載GitHub網(wǎng)站共享模型文件將其放置到.gazebo/models路徑下，終端輸入命令“git clong https:github.com/osrf/gazebo_models.git”進(jìn)行模型遠(yuǎn)程下載，模型較多，保持網(wǎng)絡(luò)流暢，建議連接手機(jī)熱點(diǎn)進(jìn)行下載，耐心等待，下載完成后在主目錄下生成gazebo_models文件，在usr/include/gazebo-9/gazebo目錄下打開終端輸入命令“sudo mkdir -p models”在gazebo目錄下生成models文件夾，Ctrl+alt+t重新打開終端，命令“sudo mv gazebo_models/ /usr/include/gazebo-9/gazebo/models”將下載的模型文件拷貝到.gazebo/models路徑下，啟動Gazebo，在左側(cè)模型列表中，在insert選項(xiàng)下選擇“Add Path”選項(xiàng)，選中.gazebo/models目錄下的gazebo_models模型文件夾，點(diǎn)擊對話框右上角“open”，返回Gazebo界面在右側(cè)模型列表下產(chǎn)生一系列仿真環(huán)境模型，選擇適用模型放置在主顯示區(qū)中。
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? <2>.Building Editor，使用Gazebo提供的Building Editor工具手動繪制地圖，在Gazebo左側(cè)選項(xiàng)欄中選擇“Edit”→“Building Editor”，可以打開如圖界面，選擇左側(cè)繪制選項(xiàng)在上側(cè)窗口鼠標(biāo)繪制，下側(cè)窗口實(shí)時顯示仿真環(huán)境。
5.2在Gazebo中機(jī)器人模型的導(dǎo)入
? 模型導(dǎo)入之前要為機(jī)器人模型添加Gazebo屬性，分別包括<1>.為link添加<gazebo>標(biāo)簽，僅包含material參數(shù)設(shè)置外觀顏色，默認(rèn)模型灰白色。<2>.添加傳動裝置，通過加入驅(qū)動機(jī)器人運(yùn)動的動力源調(diào)節(jié)兩輪驅(qū)動速度比例，進(jìn)而完成一系列動作，需要在模型中加入<transmission>元素使用ROS控制器驅(qū)動機(jī)器人，將傳動裝置與joint綁定。<3>.為使機(jī)器人完成在Gazebo中的運(yùn)動仿真，需要使用Gazebo控制器插件，幫助模型綁定ROS信息，完成傳感器的仿真輸出以及對電機(jī)的控制，Gazebo已經(jīng)提供了一個用于差速控制的插件libgazebo_ros_diff_drive.so，將其應(yīng)用到現(xiàn)有機(jī)器人模型上需要添加插件聲明。（添加Gazebo屬性的模型文件放置在源碼ros_exploring/robot_mrobot/mrobot_gazebo功能包文件夾下）
? 為機(jī)器人添加完成一系列Gazebo屬性后，終端輸入命令“roslaunch mrobot_gazebo view_mrobot_gazebo.launch”通過launch啟動文件運(yùn)行Gazebo加載機(jī)器人模型，一切正常，外觀藍(lán)色的機(jī)器人模型成功加載到仿真環(huán)境中。
5.3控制機(jī)器人在Gazebo中運(yùn)動
? 機(jī)器人模型中已經(jīng)加入libgazebo_ros_diff_drive.so插件，在catkin_ws目錄下設(shè)置環(huán)境變量后終端輸入“rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py”啟動鍵盤控制節(jié)點(diǎn)控制機(jī)器人在Gazebo中運(yùn)動，鍵盤按鍵同Rviz仿真，運(yùn)動過程中對于小型障礙物機(jī)器人可進(jìn)行推動，對于大型障礙物機(jī)器人將難以運(yùn)動。
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5.4傳感器仿真
? 在rviz+ArbotiX仿真環(huán)境中，機(jī)器人裝配的傳感器模型并無法獲取任何環(huán)境數(shù)據(jù)，Gazebo提供了一系列傳感器插件獲取仿真環(huán)境傳感信息，以攝像頭模型為例，為攝像頭模型添加Gazebo插件，類似于機(jī)器人模型中的差速控制器插件，傳感器插件也需要在URDF文件中配置，復(fù)制mrobot_description中的傳感器模型到mrobot_gazebo包中，在攝像頭模型文件中添加兩個<gazebo>相關(guān)標(biāo)簽，第一個<gazebo>設(shè)置攝像頭模型material外觀，在第二個<gazebo>標(biāo)簽中，<sensor>標(biāo)簽包含傳感器各種屬性，<camera>標(biāo)簽具體描述攝像頭參數(shù)，最后使用<plugin>標(biāo)簽加載攝像頭插件libgazebo_ros_camera.so，同時設(shè)置插件參數(shù)。（攝像頭插件配置完成的機(jī)器人模型文件mrobot_with_camera.urdf.xacro)
? ? 攝像頭插件配置完成后，終端“roslaunch mrobot_gazebo view_mrobot_with_camera_gazebo.launch”在Gazebo加載配置了攝像頭的機(jī)器人模型，終端輸入命令“rqt_image_view”，在對話框中選擇仿真攝像頭發(fā)布的圖像話題/camera/image_raw，即可顯示攝像頭觀測到的圖像信息，同時配合鍵盤控制節(jié)點(diǎn)控制機(jī)器人運(yùn)動，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動過程中實(shí)時顯示攝像頭捕捉到的環(huán)境信息。
? 5.5SLAM建圖
? 由于機(jī)器人在Gazebo中使用激光雷達(dá)進(jìn)行SLAM仿真效果更好，最終建立的地圖幾乎和仿真環(huán)境一致，為方便后期仿真工作，因此此處也針對于激光雷達(dá)傳感器進(jìn)行操作。同樣采取類似于攝像頭傳感器的操作方式，在自定義完成激光雷達(dá)模型后添加激光雷達(dá)插件，其中<gazebo>標(biāo)簽中在<ray>標(biāo)簽中設(shè)置雷達(dá)參數(shù)，使用<plugin>標(biāo)簽中加載激光雷達(dá)插件libgazebo_ros_laser.so，使模型在Gazebo環(huán)境中具有雷達(dá)的仿真功能。（激光雷達(dá)插件配置完成的機(jī)器人模型文件mrobot_with_rplidar.urdf.xacro）
? ? 激光雷達(dá)插件配置完成后，終端“roslaunch mrobot_gazebo view_mrobot_with_laser_gazebo.launch”在Gazebo加載配置了激光雷達(dá)的機(jī)器人模型，終端打開Rviz查看激光雷達(dá)數(shù)據(jù)，在rviz中設(shè)置“Fixed Frame”為“base_footprint”，在“add”中添加一個LaserScan類型的插件，修改插件訂閱話題為“/scan”，便可在Rviz界面中顯示激光雷達(dá)數(shù)據(jù)。
?文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-760120.html
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