<think>我们被要求使用STDR仿真器加载自定义地图并进行机器人仿真。参考引用中提供了安装和启动命令，以及STDR的基本介绍。根据引用[1]，安装命令是`sudo apt-get install ros-$ROS_DISTRO-stdr-simulator`，启动命令是`roslaunch stdr_launchers server_with_map_and_gui_plus_robot
.launch`。但是，这个启动命令启动的是带有默认地图和机器人的仿真环境。我们需要加载自定义地图。
步骤：
1
. 安装STDR仿真器（如果尚未安装）。
2
. 准备自定义地图
文件。STDR使用yaml和pgm
文件来表示地图。通常，地图由两个
文件组成：一个yaml
文件（描述地图的元数据）和一个pgm
文件（图像
文件，表示占据栅格）。
3
. 修改STDR的启动配置，以便加载自定义地图。
4
. 启动仿真环境。
5
. 控制机器人运动。
详细步骤：
一、安装STDR仿真器
根据引用[1]，安装命令为：
```bash
sudo apt-get install ros-$ROS_DISTRO-stdr-simulator
```
请将`$ROS_DISTRO`替换为你的ROS版本（如kinetic、melodic、noetic等）。
二、准备自定义地图
你需要准备两个
文件：`mymap
.yaml`和`mymap
.pgm`。其中，`mymap
.yaml`
文件内容示例如下：
```yaml
image: mymap
.pgm
resolution: 0
.050000
origin: [-50
.000000, -50
.000000, 0
.000000]
negate: 0
occupied_thresh: 0
.65
free_thresh: 0
.196
```
注意：`image`字段指定pgm
文件名，`resolution`是地图分辨率（米/像素），`origin`是地图左下角在全局坐标系中的位置（x,y,角度），`negate`表示是否反转图像（0或1），`occupied_thresh`和`free_thresh`是阈值。
`mymap
.pgm`是一个灰度图像，白色表示空闲区域，黑色表示障碍物，灰色为未知区域。图像尺寸应与yaml
文件中定义的分辨率和原点相匹配。
三、加载自定义地图
有两种方法加载自定义地图：
方法1：在启动时加载地图
我们可以修改启动
文件，或者使用已有的启动
文件并指定地图参数。查看STDR的启动
文件，我们发现`server_with_map_and_gui
.launch`
文件（位于`stdr_launchers`包中）可以加载地图。我们可以复制这个启动
文件并修改，或者创建一个新的启动
文件。
例如，创建一个新的启动
文件`custom_map
.launch`：
```xml
<launch>
<!-- STDR simulator -->
<node name="stdr_server" type="stdr_server_node" pkg="stdr_server" output="screen" args="$(find your_package)/maps/mymap
.yaml"/>
<include file="$(find stdr_gui)/launch/stdr_gui
.launch"/>
</launch>
```
注意：这里我们假设你的地图
文件放在`your_package/maps/`目录下（你需要将`your_package`替换为实际包名）。启动
文件中的`stdr_server_node`节点通过`args`参数指定地图yaml
文件的路径。
方法2：在仿真器启动后加载地图（动态加载）
启动默认的仿真环境（不带地图的
服务器）：
```bash
roslaunch stdr_launchers server_no_map
.launch
```
然后，使用`stdr_map_server`提供的地图加载
服务：
```bash
rosservice call /stdr_server/load_map "mapFile: '<path_to_yaml_file>'"
```
例如：
```bash
rosservice call /stdr_server/load_map "mapFile: '/home/user/catkin_ws/src/your_package/maps/mymap
.yaml'"
```
四、启动仿真环境
如果使用方法1，则直接启动自定义的launch
文件：
```bash
roslaunch your_package custom_map
.launch
```
如果使用方法2，则先启动无地图的
服务器，然后通过
服务调用加载地图。之后，你可以启动GUI：
```bash
roslaunch stdr_gui stdr_gui
.launch
```
五、机器人控制
引用[4]提到了机器人控制消息类型：`geometry_msgs/Twist`，它包含线速度和角速度。在STDR中，机器人默认的速度控制话题是`/robot0/cmd_vel`（如果有多个机器人，编号会递增）。因此，我们可以发布速度命令到这个话题来控制机器人。
例如，使用`rostopic pub`命令让机器人向前移动：
```bash
rostopic pub /robot0/cmd_vel geometry_msgs/Twist "linear:
x: 0
.5
y: 0
.0
z: 0
.0
angular:
x: 0
.0
y: 0
.0
z: 0
.0" -r 10
```
或者，你也可以编写一个节点来发布速度命令。
六、添加机器人
默认情况下，启动`server_with_map_and_gui_plus_robot
.launch`会加载一个机器人。如果使用自定义启动
文件，你可能需要添加机器人。STDR提供了添加机器人的
服务。例如，使用`stdr_robot`包中的`robot_handler`节点提供的
服务：
```bash
rosservice call /stdr_server/add_robot "robotDescription:
..."
```
机器人的描述是一个XML字符串，定义了机器人的属性（如传感器、初始位姿等）。STDR提供了一些预定义的机器人模型，位于`stdr_resources`包中（如`robots/pandora_robot
.xml`）。我们可以加载这些
文件并作为字符串传入。
更简单的方法是使用`load_robot`
服务，它可以直接加载一个机器人描述
文件：
```bash
rosservice call /stdr_server/load_robot "name: 'robot0'
robotDescription: '<robot>
... </robot>'" # 这里需要将整个XML内容作为字符串传入
```
或者，我们可以使用`stdr_robot`包中的`robot_creator`工具来添加机器人。
注意：在STDR中，地图和机器人的管理都是通过
服务调用来实现的。因此，我们可以在仿真运行过程中动态添加和删除机器人。
总结步骤（推荐使用方法1）：
1
. 安装STDR：`sudo apt-get install ros-$ROS_DISTRO-stdr-simulator`
2
. 创建地图
文件（yaml和pgm）。
3
. 创建一个启动
文件（例如`custom_map
.launch`），在启动stdr_server时指定地图
文件路径。
4
. 启动：`roslaunch your_package custom_map
.launch`
5
. 如果需要添加机器人（如果启动
文件没有添加，则通过
服务调用添加）。
6
. 控制机器人：发布速度命令到`/robotX/cmd_vel`（X为机器人编号）。
注意：在创建启动
文件时，我们也可以直接包含已有的启动
文件并覆盖参数。例如，我们可以修改`stdr_server`节点的参数来指定地图
文件。
由于STDR的GUI启动
文件（`stdr_gui
.launch`）是独立的，我们在启动
文件中包含了它，所以启动后会自动打开GUI界面。
如果遇到问题，请参考STDR的官方教程：http://wiki
.ros
.org/stdr_simulator
下面是一个完整的自定义启动
文件示例（假设地图
文件在`your_package`的`maps`目录下，
文件名为`mymap
.yaml`）：
```xml
<launch>
<!-- 启动STDR
服务器，并加载自定义地图 -->
<node name="stdr_server" pkg="stdr_server" type="stdr_server_node" output="screen">
<param name="map_file" value="$(find your_package)/maps/mymap
.yaml" />
</node>
<!-- 启动STDR GUI -->
<include file="$(find stdr_gui)/launch/stdr_gui
.launch"/>
<!-- 添加一个机器人（可选，如果地图启动后没有机器人） -->
<!-- 这里使用一个延迟，确保
服务器已经启动，然后添加机器人 -->
<node name="add_robot" pkg="stdr_robot" type="robot_handler" args="add $(find stdr_resources)/resources/robots/pandora_robot
.xml 5 5 0" launch-prefix="bash -c 'sleep 5; $0 $@' "/>
</launch>
```
注意：上面的`add_robot`节点会在启动后5秒添加一个机器人（使用`pandora_robot
.xml`模型），初始位姿为(5,5,0)。你可以根据需要调整。
最后，控制机器人：我们可以使用键盘控制，例如使用`teleop_twist_keyboard`：
```bash
rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard
.py cmd_vel:=/robot0/cmd_vel
```
这样，我们就可以在自定义地图上控制机器人了。
§§相关问题§§
1
. 如何创建STDR仿真器所需的自定义地图？
2
. 在STDR仿真器中，如何动态添加或删除机器人？
3
. 如何通过ROS
服务调用在STDR仿真器中加载地图？
4
. 如何控制STDR仿真器中的多个机器人？</think>### 使用 STDR Simulator 加载自定义地图并进行机器人仿真
以下是完整的操作步骤，基于 ROS 系统实现：
---
#### **1
. 安装 STDR Simulator**
```bash
# 替换 $ROS_DISTRO 为你的 ROS 版本（如 noetic/melodic）
sudo apt-get install ros-$ROS_DISTRO-stdr-simulator
```
---
#### **2
. 准备自定义地图
文件**
需要两个
文件（放在同一目录，如 `~/catkin_ws/src/maps`）：
- **PGM
文件**：地图图像（如 `mymap
.pgm`），灰度图表示障碍物
- **YAML
文件**：地图元数据（如 `mymap
.yaml`），内容示例：
```yaml
image: mymap
.pgm
resolution: 0
.05 # 米/像素
origin: [-10, -10, 0] # 左下角坐标 [x,y,角度]
occupied_thresh: 0
.65
free_thresh: 0
.196
```
---
#### **3
. 创建启动
文件加载自定义地图**
新建 `custom_sim
.launch`：
```xml
<launch>
<!-- 启动 STDR
服务器并加载自定义地图 -->
<node name="stdr_server" pkg="stdr_server" type="stdr_server_node" output="screen">
<param name="map_file" value="$(find your_package)/maps/mymap
.yaml" />
</node>
<!-- 启动 GUI -->
<include file="$(find stdr_gui)/launch/stdr_gui
.launch" />
<!-- 添加机器人（可选） -->
<node name="robot_spawner" pkg="stdr_robot" type="robot_handler" args="add $(find stdr_resources)/resources/robots/pandora_robot
.xml 1 1 0" />
</launch>
```
> 替换 `your_package` 为存放地图的 ROS 包名[^3]
---
#### **4
. 启动仿真环境**
```bash
roslaunch your_package custom_sim
.launch
```
此时 STDR GUI 将显示自定义地图和机器人（初始位姿由 `robot_spawner` 中的 `[x y θ]` 指定）[^1]。
---
#### **5
. 控制机器人运动**
通过 ROS 话题发布速度指令：
```bash
# 发布线速度 0
.5 m/s，角速度 0
.1 rad/s
rostopic pub /robot0/cmd_vel geometry_msgs/Twist "linear:
x: 0
.5
y: 0
.0
z: 0
.0
angular:
x: 0
.0
y: 0
.0
z: 0
.1" -r 10
```
> 控制话题默认为 `/robotX/cmd_vel`（X 为机器人ID）[^4]
---
#### **关键说明**
1
. **地图动态加载**：可通过
服务调用实时切换地图：
```bash
rosservice call /stdr_server/load_map "map_file: '<新地图路径>'"
```
2
. **机器人管理**：
- 添加机器人：`rosservice call /stdr_server/add_robot
...`
- 删除机器人：`rosservice call /stdr_server/delete_robot "name: 'robot0'"`
3
. **导航支持**：可集成 `move_base` 实现自主导航[^3]。
---
### 可视化效果
成功启动后，STDR GUI 将显示：
- 自定义地图的障碍物分布
- 机器人的实时位姿和传感器数据（如激光扫描）
- 机器人运动轨迹
> 图：STDR 仿真界面示意图[^3]
本文详细介绍了Python中导入模块、包的概念，通过实例展示`__init__.py`如何使文件夹结构成为可导入的软件包，并探讨了不同层级包含`__init__.py`的影响。
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