PX4 SITL Gazebo 仿真时 libgazebo_multirotor_base_plugin 插件运行时出错

问题描述

在 Gazebo 中进行 PX4 的软件在环仿真时，执 make px4_sitl gazebo命令时，整个编译过程都没问题，但是编译完成后，在启动 gazebo 时出现黑屏，报错如下：

gzserver: symbol lookup error: ~/Firmware/build/px4_sitl_default/build_gazebo/libgazebo_multirotor_base_plugin.so: undefined symbol: _ZN8mav_msgs4msgs10MotorSpeedC1Ev

原因分析

初步分析：

1. 能成功编译但是启动时出错，说明这是运行时错误。
2. 根据错误信息，可确定是与 libgazebo_multirotor_base_plugin插件有关，具体来说是与 mav_msgs有关。

经过反复的研究，确定具体错误如下：
libgazebo_multirotor_base_plugin.cpp源代码中使用了mav_msgs::msgs::MotorSpeed消息，Firmware/Tools/sitl_gazebo/msgs目录中存有 MotorSpeed.proto消息的定义文件。该消息实际上并不是mav_msgs功能包中定义的，在sitl_gazebo目录中的CMakeLists.txt文件中部分代码如下：

set(mav_msgs
  msgs/CommandMotorSpeed.proto
  msgs/MotorSpeed.proto
  )
set(nav_msgs msgs/Odometry.proto)
set(physics_msgs msgs/Wind.proto)
set(std_msgs msgs/Int32.proto)
set(sensor_msgs
  msgs/Imu.proto
  msgs/IRLock.proto
  msgs/Float.proto
  msgs/Groundtruth.proto
  msgs/Range.proto
  msgs/SITLGps.proto
  msgs/OpticalFlow.proto
  msgs/MagneticField.proto
  msgs/Pressure.proto
  )

可以看出，sitl_gazebo功能包将msgs目录中的MotorSpeed和CommandMotorSpeed消息分别定义为了mav_msgs。

由于自己昨天安装了rotors_simulator无人机仿真框架，框架中也编写了一个 libgazebo_multirotor_base_plugin插件，虽然功能一致，但实现方式却略有不同。运行rotors_simulator需要先安装一个mav_msgs功能包，而该功能包中并没有MotorSpeed消息。

当编译rotors_simulator功能包后，在当前的ROS工作空间的devel/lib目录中会生成编译成功的libmav_msg.so动态库文件。此时，你会发现存在两个不同的libmav_msg.so库文件，而 gazebo 在启动时使用的刚好是lib目录下的文件，导致运行出错。

~$ locate libmav_msgs
~/Firmware/build/px4_sitl_default/build_gazebo/libmav_msgs.so
~/catkin_ws/devel/lib/libmav_msgs.so

解决办法

删除 catkin_ws/devel/lib目录下的libmav_msgs.so文件即可。

这也意味着在一个ROS_PACKAGE_PATH路径中，不能同时包含rostors_simulator功能包和 sitl_gazebo功能包，两者采用了两种不同的消息来实现libgazebo_multirotor_base_plugin插件，但会生成相同名称的libmav_msg.so动态库文件。此时，rotors_simulator能正常运行，但是sitl_gazebo就不行了。

总结

遇到与开发环境相关的问题时，如何快速排查原因？

1. 回顾自己最近的操作（比如安装了什么功能包）
2. 根据错误信息，查看相应的源代码
3. 寻找两者之间存在的关联