ROS入门(八)——仿真机器人四(Gazebo+Rviz+雷达、摄像头、kinet仿真显示)

本文介绍了如何使用ROS进行机器人仿真,包括运动控制、里程计信息显示、雷达和摄像头信息的仿真。通过ROS内置的ros_control实现不同平台的兼容性,使用Gazebo进行场景模拟,并通过xacro文件配置机器人模型和传感器。在rviz中展示了雷达扫描和摄像头图像,还涉及了Kinect摄像头的深度信息仿真。

所用的学习链接:

【奥特学园】ROS机器人入门课程《ROS理论与实践》零基础教程P278-288

【以上视频笔记见http://www.autolabor.com.cn/book/ROSTutorials/

官方参考链接:http://gazebosim.org/tutorials?tut=ros_gzplugins

前文参考

ROS入门(五)——仿真机器人一(URDF+Rviz)

ROS入门(六)——仿真机器人二(Xacro+Rviz+Arbotix小车运动)

ROS入门(七)——仿真机器人三(Gazebo+Xacro)

一、介绍

1.目标

1.运动控制以及里程计信息显示
2.雷达信息仿真以及显示
3.摄像头信息仿真以及显示
4.kinect 信息仿真以及显示

2.ros_control

为了提高机器人系统在不同平台上的可移植性,ROS内置了一个解决方案ros_control。包含了各种接口以实现不同平台上的机器人系统兼容,提高程序的效率和灵活性。

二、实操流程

1.运动控制

(1)运动控制 t6_move.xacro文件

在前面章节中已经创建了一个机器人模型,接下来需要编写一个单独的 xacro 文件【t6_move.xacro】,为机器人模型添加传动装置以及控制器

<!-- 文件内容:实现两轮差速配置 -->
<robot name="my_car_move" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">

    <!-- 传动实现:用于连接控制器与关节 -->
    <xacro:macro name="joint_trans" params="joint_name">
        <!-- Transmission is important to link the joints and the controller -->
        <transmission name="${joint_name}_trans">
            <type>transmission_interface/SimpleTransmission</type>
            <joint name="${joint_name}">
                <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
            </joint>
            <actuator name="${joint_name}_motor">
                <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
                <mechanicalReduction>1</mechanicalReduction>
            </actuator>
        </transmission>
    </xacro:macro>

    <!-- 每一个驱动轮都需要配置传动装置 -->
    <xacro:joint_trans joint_name="left_wheel2base_link" />
    <xacro:joint_trans joint_name="right_wheel2base_link" />

    <!-- 控制器 -->
    <gazebo>
        <plugin name="differential_drive_controller" filename="libgazebo_ros_diff_drive.so">
            <rosDebugLevel>Debug</rosDebugLevel>
            <publishWheelTF>true</publishWheelTF>
            <robotNamespace>/</robotNamespace>
            <publishTf>1</publishTf>
            <publishWheelJointState>true</publishWheelJointState>
            <alwaysOn>true</alwaysOn>
            <updateRate>100.0</updateRate>
            <legacyMode>true</legacyMode>
            <leftJoint>left_wheel2base_link</leftJoint> <!-- 左轮 -->
            <rightJoint>right_wheel2base_link</rightJoint> <!-- 右轮 -->
            <wheelSeparation>${base_link_radius * 2}</wheelSeparation> <!-- 车轮间距 -->
            <wheelDiameter>${wheel_radius * 2}</wheelDiameter> <!-- 车轮直径 -->
            <broadcastTF>1</broadcastTF>
            <wheelTorque>30</wheelTorque>
            <wheelAcceleration>1.8</wheelAcceleration>
            <com
<think>好的,用户想了解ROS的基本入门知识。我需要根据提供的引用内容来组织回答。首先,参考引用[1]中的教程结构,从第零篇开始介绍安装环境配置。然后,引用[3]提到了创建ROS包,这也是入门的重要步骤。引用[2]中的rosparamrosservice命令是基础操作的一部分,需要涵盖进去。要确保回答结构清晰,分步骤讲解,同时生成相关问题。还要注意使用正确的LaTeX格式,不过用户的问题里可能数学内容不多,所以可能用不上太多数学表达式。最后,检查是否符合系统级指令,比如引用标识的添加中文回答。需要确认每个引用对应的内容是否准确,比如安装教程、包创建参数命令的使用。可能还需要补充一些基本概念,比如节点、话题、服务等,但引用中没有提到,所以可能需要避免。不过用户主要关注的是提供的引用内容,所以应该围绕这些展开。另外,用户可能对ROS的基本架构核心概念感兴趣,但引用里没有详细说明,所以可能需要点到为止。最后生成的相关问题要基于现有内容,比如安装问题、包管理、参数使用等。确保每个步骤都对应引用中的内容,并在末尾添加正确的引用标识。</think>### ROS入门教程基础学习 #### 一、ROS环境安装与配置 ROS的安装是入门的第一步,推荐使用Ubuntu系统进行开发。对于Windows用户,可通过安装双系统(如Win10+Ubuntu)实现环境搭建。安装完成后需配置ROS环境变量,例如通过`source /opt/ros/<版本>/setup.bash`加载环境[^1]。 基础配置包括验证安装是否成功: ```bash roscore ``` 若成功启动ROS Master,说明安装完成。 #### 二、创建ROS包与依赖管理 ROS包(Package)是代码组织的基本单元。通过以下命令创建包含`roscpp`(C++库)、`rospy`(Python库)`std_msgs`(标准消息库)的ROS包: ```bash cd ~/catkin_ws/src catkin_create_pkg testpkg roscpp rospy std_msgs ``` 此命令会生成包目录结构,并定义依赖关系[^3]。 #### 三、参数与服务操作 1. **参数管理** ROS提供`rosparam`工具管理参数: ```bash rosparam list # 列出所有参数 rosparam get <参数名> # 获取参数值(例如:background_b) rosparam set <参数名> <值> # 设置参数 ``` 2. **服务调用** 通过`rosservice`调用服务,例如清理背景颜色: ```bash rosservice call /clear ``` 此操作会触发服务端的回调函数[^2]。 #### 、工程环境搭建 使用VSCode搭建ROS开发环境可提升效率,主要步骤包括: 1. 安装ROS插件(如`ROS``Catkin Tools`) 2. 配置编译任务(`catkin_make`或`catkin build`) 3. 调试节点程序。 #### 五、核心概念与实践 1. **节点(Node)**:ROS中独立的执行单元,例如传感器驱动或控制算法模块。 2. **话题(Topic)**:节点间通过话题发布/订阅消息,实现异步通信。 3. **消息(Message)**:定义数据传输格式,如`std_msgs/String`。 #### 六、常见问题与解决 - **双系统时间不同步**:在Ubuntu中执行`timedatectl set-local-rtc 1`。 - **ROS命令未找到**:检查环境变量是否加载,或手动添加至`.bashrc`。 ---
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