《动手学ROS2》10.2 Gazebo仿真环境准备

Posted 2022-06-06 鱼香ROS

《动手学ROS2》10.2 Gazebo仿真环境准备

本系列教程作者：小鱼
公众号：鱼香ROS
QQ交流群：139707339

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。

​​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

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

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

​​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。

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。

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

将上面两个图片存到本地，在这个界面选图片，记着选Next

左边选尺寸对应关系

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。

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。

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

点击右上角Sace，在文件夹就可以看到这个world文件

​​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

打开RVIZ2看看雷达

​​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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