### 如何在
Gazebo中设置和运行多线
激光雷达仿真
#### 安装必要的软件包
为了能够在
Gazebo 中成功配置并使用多线
激光雷达，需安装一系列依赖项。这通常包括 ROS (Robot Operating System)，以及特定于传感器模拟的支持库。
对于基于ROS的环境而言，确保已安装`ros-noetic-desktop-full`版本或是对应当前使用的ROS发行版[^1]。
#### 配置机器人模型文件(SDF/URDF)
要使机器人能够装备一个多线束LiDAR设备，在机器人的描述文件里定义该部件至关重要。此过程涉及编辑或创建一个SDF(System Description Format) 或 URDF(Universal Robot Description Format) 文件来指定 LiDAR 的
参数及其相对于机器人其他部分的位置。
针对十六线
激光雷达的具体情况，可以参照如下简化示例：
```xml
<link name="velodyne">
<collision>
<!-- 碰撞体属性 -->
</collision>
<visual>
<!-- 可视化外观 -->
</visual>
<inertial>
<!-- 质量惯性矩阵 -->
</inertial>
<sensor type="ray" name="lidar_sensor">
<pose>0 0 0.5 0 0 0</pose>
<visualize>true</visualize>
<plugin filename="lib
gazebo_ros_laser.so" name="
gazebo_ros_laser"/>
<ray>
<scan>
<horizontal>
<samples>720</samples>
<resolution>1</resolution>
<min_angle>-M_PI</min_angle>
<max_angle>M_PI</max_angle>
</horizontal>
<vertical>
<samples>16</samples>
<resolution>1</resolution>
<min_angle>-0.20944</min_angle>
<max_angle>0.20944</max_angle>
</vertical>
</scan>
<range>
<min>0.
38</min>
<max>100.0</max>
<resolution>0.01</resolution>
</range>
</ray>
</sensor>
</link>
```
上述代码片段展示了如何通过 XML 标签为名为 `velodyne` 的链接(link) 添加一个具有垂直角度范围(-12°至+12°, 即±π/15弧度) 和水平扫描角度覆盖整个圆周(即从 `-PI` 到 `PI`) 的虚拟 Velodyne VLP-16 型号激光测距仪[^2]。
#### 启动与测试
完成硬件描述之后，可以通过启动脚本加载包含新组件在内的世界(World) 并验证一切正常工作。一般情况下会有一个 launch 文件负责调用所有必需的服务节点和服务端口，从而实现完整的功能集成。
例如，下面是一个简单的 Launch 文件模板用于启动带有 LIDAR 设备
仿真的
Turtlebot3:
```xml
<launch>
<!-- 加载机器人状态发布器 -->
<node pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" name="robot_state_publisher"/>
<!-- 描述文件路径 -->
<param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro &#
39;$(find
turtlebot3_description)/urdf/
turtlebot3_burger.urdf.xacro&#
39; laser_model_type:=vlp16 "/>
<!-- 运行
Gazebo -->
<include file="$(find
gazebo_ros)/launch/empty_world.launch">
<arg name="paused" value="false"/>
<arg name="use_sim_time" value="true"/>
<arg name="gui" value="true"/>
<arg name="headless" value="false"/>
<arg name="debug" value="false"/>
</include>
<!-- 将机器人放入场景 -->
<node pkg="
gazebo_ros" type="spawn_model" args="-param robot_description -urdf -model
turtlebot3_burger" />
<!-- 发布 TF 数据 -->
<node pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" name="base_link_to_velodyne" args="0 0 0.5 0 0 0 base_link velodyne" />
</launch>
```
这段配置不仅设置了基本的世界环境，还指定了自定义的 URDF
参数以适应不同类型的 Lidar 模型，并且包含了将机器人实例放置到模拟环境中所需的命令。
在使用Turtlebot3进行激光SLAM建图时，若需增大激光雷达的最大扫描距离，需修改turtlebot3_waffle.gazebo.xacro和turtlebot3_waffle.urdf.xacro文件。在前者中增大<max>标签的值，在后者中调整<originxyz>的z值以匹配新的最大距离。
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