Gazebo机器人仿真 —— 通过Rviz显示传感器(camera、kinect、Lidar)采集信息

最新推荐文章于 2025-03-15 16:47:53 发布
最新推荐文章于 2025-03-15 16:47:53 发布
阅读量5.6k 收藏 77
点赞数 9
分类专栏： ROS学习记录 文章标签： ROS ubuntu
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/xwmrqqq/article/details/115032131
版权

文章目录

一、安装Rviz工具

1. 准备工作

如何在虚拟机下打开摄像头，请参考：OpenCV在Ubuntu下的图像编程的第三步。

2. 安装相关功能包

sudo apt-get install ros-melodic-uvc-camera
sudo apt-get install ros-melodic-image-*
sudo apt-get install ros-melodic-rqt-image-view

3. 启动 ROS 核心程序

roscore

4. 在另外的终端运行uvc_camera节点

rosrun uvc_camera uvc_camera_node

5. 打开另外一个终端，查看话题消息

rostopic list

6. 打印相机信息

rostopic echo /camera_info

7. 打开rviz

rviz

在这里插入图片描述

将image Topic的值更改为/image_raw

在这里插入图片描述

二、搭建gazebo机器人物理仿真环境

1. 运行 gazebo 仿真软件

gazebo

如果打开 gazebo 出现闪退的情况，解决办法关闭硬件加速：

echo " export SVGA_VGPU10=0" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

2. 新建 gazebo 机器人仿真工具包

cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg mbot_gazebo std_msgs rospy roscpp
cd ~/catkin_ws
catkin_make

此处 catkin_ws 为ROS的工作空间，如何创建一个工作空间请参考：

3. 创建工程所需文件

cd ~/catkin_ws/src/mbot_gazebo
mkdir launch
cd launch
touch gazebo_empty.launch
gedit gazebo_empty.launch

向 gazebo_empty.launch 文件中添加如下内容：

<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"/>

    <!-- 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)"/>
    </include>

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

    <!-- 运行joint_state_publisher节点，发布机器人的关节状态  -->
    <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" ></node> 

    <!-- 运行robot_state_publisher节点，发布tf  -->
    <node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher"  output="screen" >
        <param name="publish_frequency" type="double" value="50.0" />
    </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 mrobot -param robot_description"/> 

</launch>

4. 修改 CMakeLists.txt 文件内容

cd ~/catkin_ws/src/mbot_gazebo
gedit CMakeLists.txt

向 find_package 中添加：

gazebo_plugins
gazebo_ros
gazebo_ros_control

在这里插入图片描述

5. 修改 package.xml 文件内容

cd ~/catkin_ws/src/mbot_gazebo
gedit package.xml

然后添加如下内容：

<build_depend>gazebo_plugins</build_depend>
<build_depend>gazebo_ros</build_depend>
<build_depend>gazebo_ros_control</build_depend>
<build_export_depend>gazebo_plugins</build_export_depend>
<build_export_depend>gazebo_ros</build_export_depend>
<build_export_depend>gazebo_ros_control</build_export_depend>
<exec_depend>gazebo_plugins</exec_depend>
<exec_depend>gazebo_ros</exec_depend>
<exec_depend>gazebo_ros_control</exec_depend>

在这里插入图片描述

6. 程序编译

cd ~/catkin_ws
catkin_make
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

7. 运行 gazebo 进行机器人仿真

roslaunch mbot_gazebo gazebo_empty.launch

然后可能会报如下错：

在这里插入图片描述

缺少一个机器人建模的功能包:mbot_description

大家可以参考：ROS——URDF机器人建模，自己动手建一个机器人模型。

或者花一些积分下载别人已经建好了的模型：https://download.youkuaiyun.com/download/qq_42451251/12344221

正常情况应包含如下两个功能包：

在这里插入图片描述

然后重新执行第6和第7步命令：

在这里插入图片描述

三、gazebo搭建传感器仿真环境，并通过Rviz数据显示

1. 提前下载gazebo的仿真模型

cd ~/.gazebo
mkdir models
cd ~/.gazebo/models
wget http://file.ncnynl.com/ros/gazebo_models.txt
wget -i gazebo_models.txt
ls model.tar.g* | xargs -n1 tar xzvf

在这里插入图片描述

2. 文件配置

cd ~/catkin_ws/src/mbot_gazebo
mkdir worlds
cd worlds
touch playground.world
gedit playground.world

由于一共有600多行，这里就不在展示了，大家自取：playground.world

创建room.world文件

touch room.world
gedit room.world

同样代码过长，大家自取：room.world

3. 传感器 camera 的环境搭建

cd ~/catkin_ws/src/mbot_gazebo/launch
touch view_mbot_with_camera_gazebo.launch
gedit view_mbot_with_camera_gazebo.launch

向 view_mbot_with_camera_gazebo.launch 添加如下内容：

<launch>
    <!-- 设置launch文件的参数 -->
    <arg name="world_name" value="$(find mbot_gazebo)/worlds/playground.world"/>
    <arg name="paused" default="false"/>
    <arg name="use_sim_time" default="true"/>
    <arg name="gui" default="true"/>
    <arg name="headless" default="false"/>
    <arg name="debug" default="false"/>
    <!-- 运行gazebo仿真环境 -->
    <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch">
        <arg name="world_name" value="$(arg world_name)" />
        <arg name="debug" value="$(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)"/>
    </include>
    <!-- 加载机器人模型描述参数 -->
    <param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find mbot_description)/urdf/xacro/gazebo/mbot_with_camera_gazebo.xacro'" /> 
    <!-- 运行joint_state_publisher节点，发布机器人的关节状态  -->
    <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" ></node> 
    <!-- 运行robot_state_publisher节点，发布tf  -->
    <node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher"  output="screen" >
        <param name="publish_frequency" type="double" value="50.0" />
    </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 mrobot -param robot_description"/> 
</launch>

运行该文件

cd ~/catkin_ws
roslaunch mbot_gazebo view_mbot_with_camera_gazebo.launch

在这里插入图片描述

打开Rviz，进行摄像头显示

cd ~/catkin_ws
rosrun rviz rviz

然后配置如下：

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

4. 传感器 kinect 的环境搭建

cd ~/catkin_ws/src/mbot_gazebo/launch
touch view_mbot_with_kinect_gazebo.launch
gedit view_mbot_with_kinect_gazebo.launch

向 view_mbot_with_kinect_gazebo.launch 添加如下内容：

<launch>

    <!-- 设置launch文件的参数 -->
    <arg name="world_name" value="$(find mbot_gazebo)/worlds/playground.world"/>
    <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"/>

    <!-- 运行gazebo仿真环境 -->
    <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch">
        <arg name="world_name" value="$(arg world_name)" />
        <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)"/>
    </include>

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

    <!-- 运行joint_state_publisher节点，发布机器人的关节状态  -->
    <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" ></node> 

    <!-- 运行robot_state_publisher节点，发布tf  -->
    <node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher"  output="screen" >
        <param name="publish_frequency" type="double" value="50.0" />
    </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 mrobot -param robot_description"/> 

</launch>

运行该文件

cd ~/catkin_ws
roslaunch mbot_gazebo view_mbot_with_kinect_gazebo.launch

在这里插入图片描述

同样运行Rviz

cd catkin_ws
rosrun rviz rviz

先点击 “Add”，再添加 Image 和 PointCloud2，然后进行如下操作：

在这里插入图片描述

5. 传感器 Lidar的环境搭建

cd ~/catkin_ws/src/mbot_gazebo/launch
touch view_mbot_with_laser_gazebo.launch
gedit view_mbot_with_laser_gazebo.launch

向 view_mbot_with_laser_gazebo.launch 添加如下内容：

<launch>

    <!-- 设置launch文件的参数 -->
    <arg name="world_name" value="$(find mbot_gazebo)/worlds/playground.world"/>
    <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"/>

    <!-- 运行gazebo仿真环境 -->
    <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch">
        <arg name="world_name" value="$(arg world_name)" />
        <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)"/>
    </include>

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

    <!-- 运行joint_state_publisher节点，发布机器人的关节状态  -->
    <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" ></node> 

    <!-- 运行robot_state_publisher节点，发布tf  -->
    <node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher"  output="screen" >
        <param name="publish_frequency" type="double" value="50.0" />
    </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 mrobot -param robot_description"/> 

</launch>

运行该文件

cd ~/catkin_ws
roslaunch mbot_gazebo view_mbot_with_laser_gazebo.launch

同样运行Rviz

cd catkin_ws
rosrun rviz rviz

先点击 “Add”，再添加 LaserScan，然后进行如下操作：

在这里插入图片描述

6. 用键盘操控 “皮皮虾号” 移动

为了给 “皮皮虾号” 注入灵魂，还需要新建一个功能包 mbot_teleop ，怎么引入就不说了，记得引入之后需要编译哦！！！

catkin_make
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

在这里插入图片描述

先搭建一个环境

cd ~/catkin_ws
roslaunch mbot_gazebo view_mbot_with_camera_gazebo.launch

再在另一个终端运行

cd ~/catkin_ws
roslaunch mbot_teleop mbot_teleop.launch

我们走，皮皮虾
在这里插入图片描述

四、参考🔗

ROS学习记录：使用RViz观测激光雷达传感器数据
qq_52251819的博客
01-01 5358
Z值为0的平面。
特别章节-0.5 Rviz 和Gazebo联合仿真运动（二）
六眼飞鱼的博客
05-20 1947
Gazebo联合Rviz运动规划
【图像识别与处理】ROS中从摄像头获取PCL点云数据，并滤波后在Rviz中显示
穿着帆布鞋也能走猫步
12-29 2418
问题： １．after running catkin_make to build the pcl package this error always comes. Could not find a package configuration file provided by "pcl_conversions" with any of the following names: pcl_convers...
ros2 gazebo仿真阿克曼小车搭载livox mid360雷达流程
最新发布
weixin_43802726的博客
03-15 976
流程简介：仿真环境的搭建需要安装ROS2和Gazebo。使用的是Humble版本，需要确认是否已经正确安装。然后是阿克曼小车模型的URDF，需要包括底盘、转向机构、驱动轮等，需要参考现有的阿克曼模型，比如ClearPath的Husky，但需要调整参数。Livox Mid360雷达在Gazebo中的仿真可能没有现成的插件，需要使用通用3D LiDAR插件来模拟。IMU的仿真相对简单，但需要注意噪声模型，以接近真实数据。
Gazebo搭建一个三维虚拟环境 —— 通过Rviz显示机器人camera采集的信息
xwmrcj的博客
03-20 1742
文章目录一、运行 gazebo，开始环境搭建二、保存该模型三、配置launch文件四、程序编译并运行五、向自己搭建的环境中添加机器人和 camera 传感器六、参考???? 说明 接下来的内容是接着上一篇博文：Gazebo机器人仿真 —— 通过Rviz显示传感器(camera、kinect、Lidar)采集信息 一、运行 gazebo，开始环境搭建 1. 进入 gazebo gazebo 2. 开始环境搭建 第一步，点击 Edit ----> Buliding Editor 进入如下界面： 第
6.7.2 机器人系统仿真/URDF、Gazebo与Rviz综合运用/雷达信息仿真以及显示
weixin_43831098的博客
09-06 1499
本篇记录对urdf, xacro文件使用gazebo，rviz联合处理 雷达小车的案例
Gazebo仿真--无人机添加传感器并且在rviz中显示数据
yangrlan的博客
04-02 1192
为Gazebo无人机添加传感器，并且在Rviz中可视化传感器数据
ROS笔记之Gazebo机器人仿真（四）——Rviz及Gazebo下机器人模型显示
热门推荐
_微尘_的博客
01-30 1万+
1.引言   上一章中我们成功导出了URDF文件，这章中我们将学习如何在Rviz和Gazebo下显示我们创建的三维模型。 2.预备   首先，我们需要对导出的URDF文件进行下修改。 （1）package.xml文件中将“me2email.com”改为“me@email.com” &amp;amp;lt;package&amp;amp;gt; &amp;amp;lt;name&amp;amp;gt;smartcar&amp;amp;lt;/name&a
【ros学习】14.urdf、xacro机器人建模与rviz、gazebo仿真详解
ArtemisKhryso的博客
11-09 3970
<?xml version="1.0"?> <robot name="mbot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro"> <!-- PROPERTY LIST --> <xacro:property name="M_PI" value="3.1415926"/> <!-- 车体质量 20kg--> <xacro:property name="base_mass
教程 | 阿克曼结构移动机器人的gazebo仿真（二）
TIANBOT的博客
04-08 2370
第二章、配置xacro文件（张宇星投稿）
基于 ROS 下使用 Gazebo 机器人
java_creater的博客
03-20 389
这里写目录标题一级目录二级目录三级目录 一级目录 二级目录 三级目录
ROS Gazebo Rviz 小车 仿真 代码
03-11
ROS Gazebo Rviz SmartCar小车 仿真 代码，文件有rudf和xcaro两种格式，详情教程请参考博客https://blog.youkuaiyun.com/qq_16775293/article/details/88189184
机器人建模与仿真
duganlx的博客
12-29 3468
urdf模型优化 常量定义 数学计算 宏定义 文件包含 模型显示 gazebo物理仿真
教程 | 阿克曼结构移动机器人的gazebo仿真（五）
TIANBOT的博客
04-22 1718
第四章、用xacro优化URDF并配置gazebo仿真插件 1►前言 上节用简易模型写了一个小车的URDF代码，这一节将用xacro对其进行优化，这里我并不打算用宏对参数进行封装，因为我个人觉得这样看起来会比较直观，方便读者阅读。 2►配置主xacro文件 新建racecar.xacro文件，将上一节racebot.urdf中的代码复制过来并进行修改，整体代码如下： <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <robot name="ra
特别章节-0.4 Rviz和Gazebo联合仿真运动（一）
六眼飞鱼的博客
04-29 2542
通过Moveit规划助手生成运动规划包的详细步骤
Gazebo仿真进阶教程之传感器高斯噪声（一）
生活不止眼前的苟且
05-27 1032
前言 最近在写《动手学ROS2》的课程的第九章机器人仿真，需要给机器人添加传感器，为了更好的仿真，我们需要给传感器添加一些噪声，今天这篇文章就是关于Gazebo的传感器噪声的，希望对大家有所帮助。 传感器噪声 每一个或几乎每个传感器的输出中都有噪声。相机可能有色差、声纳有多路径效应和激光会有不正确的距离读数。我们必须在仿真的传感器中添加噪声，以使得仿真的传感器和真实传感器产生的数据更加接近。 Gazebo 有一个内置的噪声模型，可以应用高斯噪声到各种传感器。虽然高斯噪声可能不是非常现实，它总比没有好，并作为
【嵌入式应用5】Gazebo 仿真，并用Rviz中查看采集信息
qq_34591921的博客
04-05 916
完整任务内容 1.按照课件上 gazebo 仿真内容，完成 gazebo 环境设置（包括家具和障碍物）、机器人传感器（camera、kinect、Lidar）安装，用键盘控制机器人的行走，并在 Rviz 中查看各传感器的采集信息。 2. 用 gazebo 仿真器搭建自己的一个三维虚拟环境，可以是一个室内环境（家庭环境、教室、 会议厅等），也可以是一个户外环境（比如运动场、街道、公园等）。 1.创建...
gazebo-场景搭建及在rviz中显示
Stewrad的博客
04-10 3279
gazebo-场景搭建及在rviz中显示
机器人Rviz仿真应用
ggujbhjj的博客
05-10 1142
在从GitHub中huchunxu下载来的源码中分别包括这三种常见的传感器，以摄像头为例，对应的模型文件mrobot_description/urdf/camera.xacro采用Xacro（URDF文件优化）文件格式通过创建摄像头长方体link的宏描述摄像头，需要创建顶层xacro文件将机器人和摄像头拼装在一起，在文件mrobot_description/urdf/mrobot_with_camera.urdf.xacro中，使用fixed类型joint把摄像头固定到机器人顶部位置。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值