《动手学ROS2》10.2 Gazebo仿真环境准备

本系列教程作者:小鱼
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《动手学ROS2》10.2 Gazebo仿真环境准备_Gazebo

10.2 Gazebo仿真环境准备

上节,小鱼介绍了机器人的导航,其中我们知道导航三大组件通过传感器从环境中获取数据,接着又通过执行器作用于机器人以改变环境数据。

所以在开始进行SLAM导航进行导航之前,我们要在Gazebo中建立一个测试的环境,其实也很简单,利用Gazebo的画墙工具即可完成。

《动手学ROS2》10.2 Gazebo仿真环境准备_fish_02

​1. Gazebo的world介绍​

world即世界,gazebo的world文件就是用于描述世界模型的,也就是环境模型。

Gazebo已经为我们准备了很多常用的物体模型,除了基础的圆球,圆柱,立方体外的,其实还有飞机、汽车、房子等你现实中无法拥有的。

但是一开始安装Gazebo的时候并不会帮你下载好这些模型,需要我们手动下载,万幸的是小鱼已经帮你封装成了一行代码下载指令,打开终端,复制粘贴下面这句

cd ~/.gazebo && wget https://gitee.com/ohhuo/scripts/raw/master/gazebo_model.py && python3 gazebo_model.pyCopy to clipboardErrorCopied

然后等待脚本运行完成,当然也不用等它完成,因为一共有281个模型,是逐一下载并解压到​​~/.gazebo/models/​​目录的。

此时再次打开终端,输入​​gazebo​​,把选项卡切换到Insert

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在Insert选项卡下可以看到一个目录,以及目录下的模型名称,随着下载脚本的不断下载,这里的模型会越来越多。

随手拖几个,搭建一个漂亮的环境出来~

每个成功的男人都有一辆车,小鱼也不例外

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上面是Gazebo为我们准备好的开源模型,我们也可以通过Gazebo的工具来自己画一个环境。

​2. 通过建墙工具建立world​

Gazebo左上角->Edit->Building Editor

接着可以看到这样一个编辑界面

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​2.1 随手画墙​

点击左边的Wall,你就可以在上方的白色区域进行建墙了。

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建完后还可以用选Add Color或者Add Texture,然后点击下方墙,给墙添加颜色或者纹理。

​2.2 从已有地图画墙​

首先你要有一个地图,小鱼为你准备了两个,两个图片都是800*600像素的。

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打开Gazebo->Gazebo左上角->Edit->Building Editor->左下方选Import

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将上面两个图片存到本地,在这个界面选图片,记着选Next

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左边选尺寸对应关系

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我们选择默认的,100像素/米。点击OK(需要手动将100改变一下才能点击OK哦),之后就可以用图片画墙了。

注意:导入完图片不会直接出来墙,图片只是提供了墙的大概位置,需要你手动用墙再将边描一遍。

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建完后点击File->Exit,在退出的弹框中选Exit。

接着在Gazebo界面中就可以看到墙了,我们再手动添加几个物体,就可以用于下面的导航使用了。

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添加完,接着点击File->SaveWorld,将文件保存到我们的fishbot_descrption的world下。

没有world目录的小伙伴可以先手动创建下

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点击右上角Sace,在文件夹就可以看到这个world文件

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​3.启动时加载world​

​3.1 命令行加载World​

加载world其实也很简单,可以先启动Gazebo,再手动的加载文件,也可以在Gazebo启动时加载:

比如在前面加载ROS2插件基础上再加载fishbot.world。

gazebo --verbose -s  libgazebo_ros_factory.so  你的world文件目录/fishbot.worldCopy to clipboardErrorCopied

​3.2 在launch中加载World​

修改launch文件,将上面的命令行写到​​gazebo.launch.py​​中即可。

gazebo_world_path = os.path.join(pkg_share, 'world/fishbot.world')

# Start Gazebo server
start_gazebo_cmd = ExecuteProcess(
cmd=['gazebo', '--verbose', '-s', 'libgazebo_ros_factory.so', gazebo_world_path],
output='screen')Copy to clipboardErrorCopied

最后记得修改setup.py文件,让编译后将world文件拷贝到install目录下

添加一行

(os.path.join('share', package_name, 'world'), glob('world/**')),Copy to clipboardErrorCopied

添加完后

data_files=[
('share/ament_index/resource_index/packages',
['resource/' + package_name]),
('share/' + package_name, ['package.xml']),
(os.path.join('share', package_name, 'launch'), glob('launch/*.launch.py')),
(os.path.join('share', package_name, 'urdf'), glob('urdf/**')),
(os.path.join('share', package_name, 'world'), glob('world/**')),
],Copy to clipboardErrorCopied

​3.3 编译测试​

colcon build
source install/setup.bash
ros2 launch fishbot_description gazebo.launch.py Copy to clipboardErrorCopied

《动手学ROS2》10.2 Gazebo仿真环境准备_ROS2_16

打开RVIZ2看看雷达

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​4.总结​

本节我们实现了在Gazebo中简单的搭建了一个环境,下节我们就开始对SLAM建图进行介绍。

课后作业:

  • 将雷达的Decay Time修改成1000,然后遥控Fishbot在环境中走一圈,然后观察雷达留下的点云形状。

正确答案如下(小鱼的环境):

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