rbx1包里机器人仿真程序的实践

Posted 2020-08-14 踏路girl

 git clone https://github.com/pirobot/rbx1.git

1.打开一个终端

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

source ./devel/setup.bash

cd src

roslaunch rbx1_bringup fake_turtlebot.launch

2.新打开一个终端

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

source ./devel/setup.bash

cd src

roslaunch rbx1_nav fake_move_base_blank_map.launch 

要是避障的话，运行

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

source ./devel/setup.bash

cd src

roslaunch rbx1_nav fake_move_base_map_with_obstacles.launch

3.新打开一个终端

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

source ./devel/setup.bash

cd src

rosrun rviz rviz -d `rospack find rbx1_nav`/nav_fuerte.rviz

ADD这三个play就可以了，还要再ADDcostmap

4.新打开一个终端

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

source ./devel/setup.bash

cd src

rostopic pub /move_base_simple/goal geometry_msgs/PoseStamped \

‘{ header: { frame_id: "map" }, pose: { position: { x: 0, y: 0, z: 0 }, orientation: { x: 0, y: 0, z: 0, w: 1 } } }‘

 

 

rostopic pub /move_base_simple/goal geometry_msgs/PoseStamped \

‘{ header: { frame_id: "base_link" }, pose: { position: { x: 1.0, y: 0, z: 0 }, orientation: { x: 0, y: 0, z: 0, w: 1 } } }‘

 

 

不能带<这个符号，不然不成功

ctrl+shift +t 测试

rostopic pub /move_base_simple/goal geometry_msgs/PoseStamped \

‘{ header: { frame_id: "base_link" }, pose: { position: { x: 1.0, y: 0, z: 0 }, orientation: { x: 0, y: 0, z: 0, w: 1 } } }‘

rostopic pub /move_base_simple/goal geometry_msgs/PoseStamped \

‘{ header: { frame_id: "map" }, pose: { position: { x: 2, y: 0, z: 0 }, orientation: { x: 0, y: 0, z: 0, w: 1 } } }‘

的确x轴向前移动了2米

 

rostopic pub /move_base_simple/goal geometry_msgs/PoseStamped \

‘{ header: { frame_id: "map" }, pose: { position: { x: 0, y: 0, z: 0 }, orientation: { x: 0, y: 0, z: 0, w: 1 } } }‘

rostopic pub /move_base_simple/goal geometry_msgs/PoseStamped \

‘{ header: { frame_id: "map" }, pose: { position: { x: 2, y:1, z: 0 }, orientation: { x: 0, y: 0, z: 0, w: 1 } } }‘

不行，出错

rostopic pub /move_base_simple/goal geometry_msgs/PoseStamped \

‘{ header: { frame_id: "map" }, pose: { position: { x: 0, y:1, z: 0 }, orientation: { x: 0, y: 0, z: 0, w: 1 } } }‘

一次只能朝向一个方向行走

点击一下2d_Nav Goal,点击鼠标左键，可以选定一个目标位置，接着机器人就可以移动到目标位置

5.让机器人回到原点

rostopic pub /move_base_simple/goal geometry_msgs/PoseStamped \

‘{ header: { frame_id: "map" }, pose: { position: { x: 0, y: 0, z: 0 }, orientation: { x: 0, y: 0, z: 0, w: 1 } } }‘

点击rviz上的reset

6,打开一个新终端，

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

source ./devel/setup.bash

cd src

rosrun rbx1_nav move_base_square.py  

 

可以看到机器人沿一个正方形在走(这个代码解释已经完成）

7.第二步是运行了一个空白地图，现在把它换成带有障碍物的地图，找到这个终端，ctrl+c退出这个地图，然后运行

 roslaunch rbx1_nav fake_move_base_map_with_obstacles.launch

 

8.再运行rosrun rbx1_nav move_base_square.py  

可以看到机器人在正方形区域避障行走

三、amcl定位

先运行仿真机器人

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

source ./devel/setup.bash

cd src

roslaunch rbx1_bringup fake_turtlebot.launch

新打开一个终端，运行amcl节点，使用的已经准备好的测试地图，这个地图不是我们自己建的地图，我们自己要建地图的话，需要使用深度数据，然后用gmapping生成地图，amcl是二维环境下的概率定位系统，之所以说是概率定位系统，是因为它用的是自适应的蒙特卡洛的定位方法，就是之前的粒子滤波，用这个粒子滤波去跟踪机器人当前的状态。

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

source ./devel/setup.bash

cd src

 

roslaunch rbx1_nav fake_amcl.launch map:=test_map.yaml

先来看一下这个launch文件是怎么写的。

<launch>

  <!-- Set the name of the map yaml file: can be overridden on the command line. -->

  <arg name="map" default="test_map.yaml" />

  <!-- Run the map server with the desired map -->

  <node name="map_server" pkg="map_server" type="map_server" args="$(find rbx1_nav)/maps/$(arg map)"/>

  <!-- The move_base node -->

  <include file="$(find rbx1_nav)/launch/fake_move_base.launch" />

 

  <!-- Run fake localization compatible with AMCL output -->

  <node pkg="fake_localization" type="fake_localization"  name="fake_localization" output="screen" />

  <!-- For fake localization we need static transforms between /odom and /map and /map and /world -->

  <node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="odom_map_broadcaster" 

args="0 0 0 0 0 0 /odom /map 100" />

</launch>

可以看到它调用了map_server包用来加载地图，fake_localization,tf包里的static_transform_publisher的工具，还调用了fake_move_base_launch文件打开move_base节点并加载配置文件，然后运行amcl节点。主要作用是加载了一个地图（如下所示）

 

然后运行rviz

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

source ./devel/setup.bash

cd src

rosrun rviz rviz -d `rospack find rbx1_nav`/nav_fuerte.rviz

我是在rviz里加载了这几个display,其中global plan下的costmap，RobotModel,global plan下的Path，Axes是必须的。

然后就可以在rviz中看到实际效果了。左键选定目标位置，机器人就可以自主规划绕开障碍物到达目的地了。

程序：

1.

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

source ./devel/setup.bash

cd src

roslaunch rbx1_bringup fake_turtlebot.launch

 

2.

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

source ./devel/setup.bash

cd src

roslaunch rbx1_nav fake_amcl.launch map:=test_map.yaml

3.

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

source ./devel/setup.bash

cd src

rosrun rviz rviz -d `rospack find rbx1_nav`/nav_fuerte.rviz

四、自主导航

但我们总是希望机器人能够自主进行导航，这样才更智能化。下面它做的是让目标点在地图中随机生成，然后让机器人自动导航到达其目标。

首先来看一下它的launch文件fake_nav_test.launch

<launch>

 

  <param name="use_sim_time" value="false" />

 

  <!-- Start the ArbotiX controller -->

  <include file="$(find rbx1_bringup)/launch/fake_turtlebot.launch" />

 

  <!-- Run the map server with the desired map -->

  <node name="map_server" pkg="map_server" type="map_server" args="$(find rbx1_nav)/maps/test_map.yaml"/>

 

  <!-- The move_base node -->

  <node pkg="move_base" type="move_base" respawn="false" name="move_base" output="screen">

    <rosparam file="$(find rbx1_nav)/config/fake/costmap_common_params.yaml" command="load" ns="global_costmap" />

    <rosparam file="$(find rbx1_nav)/config/fake/costmap_common_params.yaml" command="load" ns="local_costmap" />

    <rosparam file="$(find rbx1_nav)/config/fake/local_costmap_params.yaml" command="load" />

    <rosparam file="$(find rbx1_nav)/config/fake/global_costmap_params.yaml" command="load" />

    <rosparam file="$(find rbx1_nav)/config/fake/base_local_planner_params.yaml" command="load" />

    <rosparam file="$(find rbx1_nav)/config/nav_test_params.yaml" command="load" />

  </node>

 

  <!-- Run fake localization compatible with AMCL output -->

  <node pkg="fake_localization" type="fake_localization" name="fake_localization" output="screen" />

 

  <!-- For fake localization we need static transform between /odom and /map -->

  <node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="map_odom_broadcaster" args="0 0 0 0 0 0 /map /odom 100" />

 

  <!-- Start the navigation test -->

  <node pkg="rbx1_nav" type="nav_test.py" name="nav_test" output="screen">

    <param name="rest_time" value="1" />

    <param name="fake_test" value="true" />

  </node>

 

</launch>

这个launch文件的功能比较多

（1）加载机器人驱动（ <include file="$(find rbx1_bringup)/launch/fake_turtlebot.launch" />这样我们就不用在终端中再去加载机器人驱动了）

（2）加载地图

 <node name="map_server" pkg="map_server" type="map_server" args="$(find rbx1_nav)/maps/test_map.yaml"/>

这里的地图就是map_server,有时候可不需要

（3）调用move_base节点

 <node pkg="move_base" type="move_base" respawn="false" name="move_base" output="screen">

并且加载了它的几个配置文件，分别是：

costmap_common_params.yaml，local_costmap_params.yaml，global_costmap_params.yaml，base_local_planner_params.yaml，nav_test_params.yaml

（4）调用之前的amcl节点

<node pkg="fake_localization" type="fake_localization" name="fake_localization" output="screen" />

（5）当然还有tf

<node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="map_odom_broadcaster" args="0 0 0 0 0 0 /map /odom 100" />

（6）加载nav_test.py程序，进行随机导航（这里的随机是指目标点位置随机）

其实这个launch文件好像是把之前运行的几个launch文件进行整合了。

运行

roscore

运行 

rqt_console（这个程序如果运行不了的话，运行sudo apt-get install ros-indigo-rqt ros-indigo-rqt-common-plugins ros-indigo-turtlesim，参考：http://blog.exbot.net/archives/1413）

打开一个新终端，运行

 

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

source ./devel/setup.bash

cd src

roslaunch rbx1_nav fake_nav_test.launch 

打开一个新终端，运行

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

source ./devel/setup.bash

cd src

rosrun rviz rviz -d `rospack find rbx1_nav`/nav_test_fuerte.rviz

运行结果如下

之前运行的rqt_console是用来做调试的，可以看到机器人发送的状态信息。

    比如

 

可以看到目标点信息（going to ),状态信息(state),距离信息（Distance),成功率，速度等

程序：

1.

roscore

2.

rqt_console

3.

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

source ./devel/setup.bash

cd src

roslaunch rbx1_nav fake_nav_test.launch 

4.

 

cd ~/catkin_ws/

catkin_make

source ./devel/setup.bash

cd src

rosrun rviz rviz -d `rospack find rbx1_nav`/nav_test_fuerte.rviz