机器人Gazebo仿真应用_gazebo怎么导入模型

  Gazebo是一个优秀的功能强大开源物理环境仿真平台，具备强大的物理引擎，高质量的图形渲染等优异优点，可在机器人和周围环境加入多种物理属性，对机器人传感器信息通过插件形式加入仿真，并以可视化的方式进行显示。通过终端命令“roscore”启动ROS，重新打开一个终端，“rosrun gazebo_ros gazebo”启动Gazebo界面。

5.1构建仿真环境，仿真环境的构建有两种方法：

  <1>.直接插入模型，通过下载GitHub网站共享模型文件将其放置到.gazebo/models路径下，终端输入命令“git clong https:github.com/osrf/gazebo_models.git”进行模型远程下载，模型较多，保持网络流畅，建议连接手机热点进行下载，耐心等待，下载完成后在主目录下生成gazebo_models文件，在usr/include/gazebo-9/gazebo目录下打开终端输入命令“sudo mkdir -p models”在gazebo目录下生成models文件夹，Ctrl+alt+t重新打开终端，命令“sudo mv gazebo_models/ /usr/include/gazebo-9/gazebo/models”将下载的模型文件拷贝到.gazebo/models路径下，启动Gazebo，在左侧模型列表中，在insert选项下选择“Add Path”选项，选中.gazebo/models目录下的gazebo_models模型文件夹，点击对话框右上角“open”，返回Gazebo界面在右侧模型列表下产生一系列仿真环境模型，选择适用模型放置在主显示区中。

 

 

  <2>.Building Editor，使用Gazebo提供的Building Editor工具手动绘制地图，在Gazebo左侧选项栏中选择“Edit”→“Building Editor”，可以打开如图界面，选择左侧绘制选项在上侧窗口鼠标绘制，下侧窗口实时显示仿真环境。

5.2在Gazebo中机器人模型的导入

  模型导入之前要为机器人模型添加Gazebo属性，分别包括<1>.为link添加<gazebo>标签，仅包含material参数设置外观颜色，默认模型灰白色。<2>.添加传动装置，通过加入驱动机器人运动的动力源调节两轮驱动速度比例，进而完成一系列动作，需要在模型中加入<transmission>元素使用ROS控制器驱动机器人，将传动装置与joint绑定。<3>.为使机器人完成在Gazebo中的运动仿真，需要使用Gazebo控制器插件，帮助模型绑定ROS信息，完成传感器的仿真输出以及对电机的控制，Gazebo已经提供了一个用于差速控制的插件libgazebo_ros_diff_drive.so，将其应用到现有机器人模型上需要添加插件声明。（添加Gazebo属性的模型文件放置在源码ros_exploring/robot_mrobot/mrobot_gazebo功能包文件夹下）  为机器人添加完成一系列Gazebo属性后，终端输入命令“roslaunch mrobot_gazebo view_mrobot_gazebo.launch”通过launch启动文件运行Gazebo加载机器人模型，一切正常，外观蓝色的机器人模型成功加载到仿真环境中。5.3控制机器人在Gazebo中运动

  机器人模型中已经加入libgazebo_ros_diff_drive.so插件，在catkin_ws目录下设置环境变量后终端输入“rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py”启动键盘控制节点控制机器人在Gazebo中运动，键盘按键同Rviz仿真，运动过程中对于小型障碍物机器人可进行推动，对于大型障碍物机器人将难以运动。 

5.4传感器仿真

  在rviz+ArbotiX仿真环境中，机器人装配的传感器模型并无法获取任何环境数据，Gazebo提供了一系列传感器插件获取仿真环境传感信息，以摄像头模型为例，为摄像头模型添加Gazebo插件，类似于机器人模型中的差速控制器插件，传感器插件也需要在URDF文件中配置，复制mrobot_description中的传感器模型到mrobot_gazebo包中，在摄像头模型文件中添加两个<gazebo>相关标签，第一个<gazebo>设置摄像头模型material外观，在第二个<gazebo>标签中，<sensor>标签包含传感器各种属性，<camera>标签具体描述摄像头参数，最后使用<plugin>标签加载摄像头插件libgazebo_ros_camera.so，同时设置插件参数。（摄像头插件配置完成的机器人模型文件mrobot_with_camera.urdf.xacro)    摄像头插件配置完成后，终端“roslaunch mrobot_gazebo view_mrobot_with_camera_gazebo.launch”在Gazebo加载配置了摄像头的机器人模型，终端输入命令“rqt_image_view”，在对话框中选择仿真摄像头发布的图像话题/camera/image_raw，即可显示摄像头观测到的图像信息，同时配合键盘控制节点控制机器人运动，可实现运动过程中实时显示摄像头捕捉到的环境信息。  5.5SLAM建图

  由于机器人在Gazebo中使用激光雷达进行SLAM仿真效果更好，最终建立的地图几乎和仿真环境一致，为方便后期仿真工作，因此此处也针对于激光雷达传感器进行操作。同样采取类似于摄像头传感器的操作方式，在自定义完成激光雷达模型后添加激光雷达插件，其中<gazebo>标签中在<ray>标签中设置雷达参数，使用<plugin>标签中加载激光雷达插件libgazebo_ros_laser.so，使模型在Gazebo环境中具有雷达的仿真功能。（激光雷达插件配置完成的机器人模型文件mrobot_with_rplidar.urdf.xacro）    激光雷达插件配置完成后，终端“roslaunch mrobot_gazebo view_mrobot_with_laser_gazebo.launch”在Gazebo加载配置了激光雷达的机器人模型，终端打开Rviz查看激光雷达数据，在rviz中设置“Fixed Frame”为“base_footprint”，在“add”中添加一个LaserScan类型的插件，修改插件订阅话题为“/scan”，便可在Rviz界面中显示激光雷达数据。