硬件艺术家Cauchy吉林省机器人大赛智能无人仿真车竞速比赛赛后总结_无人竞速车

个人总结

对于个人而言，这是我获得的竞赛类最高奖项，省级一等奖，没有国家级的奖项，让我在多项荣誉伴随的同时倍感凄凉。梅西在12/19的凌晨带领球队夺得本届世界杯的冠军，他结束了来自内心的凄凉，拿到了属于自己的最高荣誉，他不在乎他是不是金靴，是不是MVP，因为这不是最高荣誉，只有全金的大力神杯才是他心中想要的，我没法与世界巨星相比较，他昨天的经历仿佛映照在现在的我身上，但是今天的他补足了这份遗憾，功成名就，而我，确实不再可能拿到属于我自己的本科阶段大学生竞赛类国奖。因而对我现在拿到的最高奖项作总结，当作遗憾，也作为纪念。

备赛环节

本次比赛在10月6日印发红头文件，我们收到竞赛通知是在10月11日，最比赛时间定为11月26,27日，可能因为疫情影响，最终时间改到12月4日，这个时间是智能无人仿真车竞速比赛，收到通知后，我们实验室成员首先进行分组商讨，但是有一位同学因疫情原因不能到校，所以分组方面纠结了有一周时间，为此深感羞愧。
组队组委会限制不超出三人，我们最终组名定为“一xin”，三人成一组开始了长达一月半备赛，也不要嘲笑我，这虽然不是我们学院第一次参加这个比赛的这个项目，但是并没有真正做出可以跑动作品的学长，没有了前人栽树，哪有后人乘凉的道理，这一月半就当我为学院栽了棵树，做了微乎其微了贡献。
既然是栽树，那第一件事就是看看树是什么品种，不错，我们连这个比赛是什么都不知道，什么是ROS，什么是Gazebo,什么又是Sim_time等等，其实当时坚持了两周没有一点头绪时组内就不想接着做下去了，有这些时间背几个abandon也是好的，幸好有一天，我们装好系统了，这么点成就也足以成为我们继续做下去的动力。

钉钉群内交流

钉钉群是组委会赛前培训比赛内容，发布比赛规则，解决参赛选手问题的群聊，但是并不会在我们存在问题的时候去指导怎么做，我为自己和组内另一位同学配置完两套系统，（防止赛时我的电脑崩溃，作备用）可以说一样的电脑存在的问题并不相同，所以在群内的error问题和bug问题，组委会是不可能为我们解决的，而且这种也保证了比赛的公平性，当时感觉很无奈，现在想想确实考验参赛选手的各方面素质。

这是摘取的群内部分聊天，可以看到，包括我在内的很多人都存在问题，他们与我分别来自省内的21所大学，我也通过这次比赛结识了许多志同道合的同学。

安装系统

整体的运行环境要在虚拟机上进行，要下载的有VMware,其次是ubuntu，组委会在培训时使用的版本是16.04，但是对于比赛的ubuntu版本不作限制，经过大量版本对比查阅后我们下载了较新版本的20.04，之后就是安装机器人操作系统ROS，最后便是Gazebo和Rviz（如下图标），最后导入组委会提供的小车模型，赛道模型和基本参数。

组委会赛道模型

赛道模型并不复杂，采用“去”“回”模式，也就是对称模型 ，但是对于代码控制的仿真车来讲便是个问题了，组委会禁止向小车发送实时位置坐标，刚开始我还不理解为什么要这么限制，后续做出点眉目的时候才明白，向小车实时发布坐标就等同于上帝视角，驾照都应该学过，如果给我们上帝视角去考试，会有人挂科吗？所以取消这种做法做出来的小车便具有不确定性，我最终最出来的小车在比赛的时间也是在限定五分钟内重跑了一次，庆幸第二次跑成功了，最终公布的成绩单中时间是1分28秒。

绘制赛道

做好环境配置工作后，需要绘制小车运行的地图。
绘制过程中需要手动控制按键WASD，待小车走完全图，地图建立完毕。

地图建立后，需要保存，保存默认在主文件夹，需要将地图放置到工程中的map文件夹下。保存命令为

rosrun map_server map_saver -f test_map//“test_map”是地图名

启动Gazebo,Rviz命令

roslaunch bringup racecar_gazebo_rviz.launch

输入上方命令时，Rviz里没有地图，需要输入地图命令。
运行小车地图命令

roslaunch bringup move_base.launch

源代码下载链接

链接: https://download.csdn.net/download/CauchyKAI/87319786.

小车运行视频成果展示

链接: https://www.bilibili.com/video/BV1zM41127uA/?vd_source=e1a731dd19e7c02baaa22bc85db8648c.

小车三维模型代码

小车的初始位置不能改变！！！

x=-0.5;
y=0.0;
z=0.0;

racecar.launch

<?xml version="1.0"?>
<launch>
	    <!-- 设置launch文件的参数 -->
    <arg name="paused" default="false"/>
    <arg name="use_sim_time" default="true"/>
    <arg name="gui" default="true"/>
    <arg name="headless" default="false"/>
    <arg name="debug" default="false"/>
    <!--模型车的位置不能修改-->
    <arg name="x_pos" default="-0.5"/>
    <arg name="y_pos" default="0.0"/>
    <arg name="z_pos" default="0.0"/>

	<!--运行gazebo仿真环境-->
	<include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch">
        	<arg name="debug" value="$(arg debug)" />
        	<arg name="gui" value="$(arg gui)" />
        	<arg name="paused" value="$(arg paused)"/>
        	<arg name="use_sim_time" value="$(arg use_sim_time)"/>
        	<arg name="headless" value="$(arg headless)"/>
		<arg name="world_name" value="$(find racecar_gazebo)/worlds/racetrack.world"/>
               <!-- 此处改成参赛者放置.world文件的地址-->
    	</include>

	<!-- 加载机器人模型描述参数 -->
	<param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find racecar_description)/urdf/racecar.urdf.xacro'"/>


	<!--运行joint_state_publisher节点，发布机器人关节状态-->
	<node name = "robot_state_publisher" pkg = "robot_state_publisher" type = "state_publisher">
		<param name="publish_frequency" type="double" value="20.0" />
	</node>
	    <!-- 在gazebo中加载机器人模型-->
    <node name="urdf_spawner" pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" respawn="false" output="screen"
          args="-urdf -model shcrobot -param robot_description -x $(arg x_pos) -y $(arg y_pos) -z $(arg z_pos)"/> 
</launch>




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camera.xacro

<?xml version="1.0"?>
<robot xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro" name="camera">
	<link name="camera_link">
	    <inertial>
		<mass value="0.001" />
		<origin xyz="0 0 0" />
		<inertia ixx="0.001" ixy="0.0" ixz="0.0"
		         iyy="0.001" iyz="0.0"
		         izz="0.001" />
	    </inertial>

	    <visual>
		<origin xyz=" 0 0 0 " rpy="1.57 0 1.57" />
		<geometry>
		    <mesh filename="package://racecar_description/meshes/S1030-0315.dae" scale="0.1 0.1 0.1" />
		</geometry>
	    </visual>

	    <collision>
		<origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0 0 0" />
		<geometry>
		    <box size="0.03 0.16 0.03" />
		</geometry>
	    </collision>
	</link>

	<gazebo reference="camera_link">
	<material>Gazebo/Black</material>
	</gazebo> 
	<gazebo reference="camera_link">
		<sensor type="camera" name="camera_node">
			<pose>0 0 0 0 0 0</pose>
		        <update_rate>30.0</update_rate>
		        <camera name="head">
		            <horizontal_fov>1.3962634</horizontal_fov>
		            <image>
		                <width>1280</width>
		                <height>720</height>
		                <format>R8G8B8</format>
		            </image>
		            <clip>
		                <near>0.02</near>
		                <far>300</far>
		            </clip>
		            <noise>
		                <type>gaussian</type>
		                <mean>0.0</mean>
		                <stddev>0.007</stddev>
		            </noise>
		        </camera>
		        <plugin name="gazebo_camera" filename="libgazebo_ros_camera.so">
		            <alwaysOn>true</alwaysOn>
		            <updateRate>0.0</updateRate>
		            <cameraName>/camera</cameraName>
		            <imageTopicName>image_raw</imageTopicName>
		            <cameraInfoTopicName>camera_info</cameraInfoTopicName>
		            <frameName>camera_link</frameName>
		            <hackBaseline>0.07</hackBaseline>
		            <distortionK1>0.0</distortionK1>
		            <distortionK2>0.0</distortionK2>
		            <distortionK3>0.0</distortionK3>
		            <distortionT1>0.0</distortionT1>
		            <distortionT2>0.0</distortionT2>
		        </plugin>
		    </sensor>
	  </gazebo>
</robot>

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imu.xacro

<?xml version="1.0"?>
<robot xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro" name="imu">

    <xacro:macro name="imu" params="prefix:=imu">
        <!-- Create laser reference frame -->
        <link name="${prefix}_link">
            <inertial>
                <mass value="0.001" /> 
                <origin xyz="0 0 0" />
                <inertia ixx="0.001" ixy="0.0" ixz="0.0"
                         iyy="0.001" iyz="0.0"
                         izz="0.001" />
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