Ubuntu18.04下实现ROS智能车定位导航仿真

一、racecar功能包下载编译

（一）racecar功能包下载

1、进入ROS工作空间的src目录下，下载racecar功能包

cd ~/catkin_ws/src
git clone https://github.com/xmy0916/racecar.git

这个过程很慢，建议使用手机热点下载

下载完成的功能包内容如下：

（二）安装相应控件

1、安装driver_base控件

sudo apt-get install ros-melodic-driver-base

2、安装controllers控件

sudo apt-get install ros-melodic-gazebo-ros-control
sudo apt-get install ros-melodic-effort-controllers
sudo apt-get install ros-melodic-joint-state-controller

3、安装ackermann_msgs控件

sudo apt-get install ros-melodic-ackermann-msgs

4、安装planne控件

sudo apt-get install ros-melodic-global-planner
sudo apt-get install ros-melodic-teb-local-planner

（三）编译racecar功能包

进入ROS工作空间编译

cd catkin_ws
catkin_make

编译成功

测试一下能不能运行
打开终端，进入ROS工作空间

cd catkin_ws
source ./devel/setup.bash   #程序注册
roslaunch racecar_gazebo racecar.launch 

出现上图即运行成功，将鼠标移至窗口，根据提示，按下WASD按键即可控制小车移动。

二、为智能车自主导航搭建跑道

（一）搭建跑道模型

1、打开终端，进入gazebo

gazebo

2、点击Edit—>Building Editor创建跑道模型


保存跑道模型

这里我命名为track

（二）运行racecar小车模型，将创建的跑道模型导入模型中

进入ROS空间下运行小车模型

cd ~/catkin_ws
source ./devel/setup.bash
roslaunch racecar_gazebo racecar.launch 

点击insert—>track，即可将跑道模型拖到小车模型中。注意：将小车放到适当的位置。

（三）为跑道添加障碍物

保存文件，点击File—>Save World As

将world文件放到racecar功能包的racecar_gazebo—>world的目录下

（四）配置跑道参数

进入racecar功能包的racecar_gazebo—>launch的目录下，创建launch文件，配置跑道参数

cd ~/catkin_ws/src/racecar/racecar_gazebo/launch
touch track.launch
gedit track.launch

在track.launch文件中添加以下内容

<?xml version="1.0"?>
<launch>
  <!-- Launch the racecar -->
  <include file="$(find racecar_gazebo)/launch/racecar.launch">
    <arg name="world_name" value="track"/>
  </include>
</launch>

保存关闭，完成上面的步骤之后就可以运行跑道模型，控制小车跑图了

cd ~/catkin_ws
source ./devel/setup.bash
roslaunch racecar_gazebo track.launch 

上面一步的终端保持开启状态，下面开始进行gmapping建图

（五）gmapping建图

roslaunch racecar_gazebo slam_gmapping.launch

控制小车跑一圈地图，建好的地图如下：

新建终端，保存gmapping创建的地图

cd ~/catkin_ws/src/racecar/racecar_gazebo/map
rosrun map_server map_saver -f track_map

三、实现自主定位导航

1、新建终端，创建track1.launch文件

cd ~/catkin_ws/src/racecar/racecar_gazebo/launch
touch track1.launch
gedit track1.launch

在track1.launch文件中添加配置

<?xml version="1.0"?>
<launch>
  <!-- Launch the racecar -->
  <include file="$(find racecar_gazebo)/launch/racecar.launch">
    <arg name="world_name" value="track1"/>
  </include>
  
  <!-- Launch the built-map -->
  <node name="map_server" pkg="map_server" type="map_server" args="$(find racecar_gazebo)/map/track1_map.yaml" />

  <!--Launch the move base with time elastic band-->
  <param name="/use_sim_time" value="true"/>
  <node pkg="move_base" type="move_base" respawn="false" name="move_base" output="screen">
    <rosparam file="$(find racecar_gazebo)/config/costmap_common_params.yaml" command="load" ns="global_costmap" />
    <rosparam file="$(find racecar_gazebo)/config/costmap_common_params.yaml" command="load" ns="local_costmap" />
    <rosparam file="$(find racecar_gazebo)/config/local_costmap_params.yaml" command="load" />
    <rosparam file="$(find racecar_gazebo)/config/global_costmap_params.yaml" command="load" />
    <rosparam file="$(find racecar_gazebo)/config/teb_local_planner_params.yaml" command="load" />

    <param name="base_global_planner" value="global_planner/GlobalPlanner" />
    <param name="planner_frequency" value="0.01" />
    <param name="planner_patience" value="5.0" />
    <!--param name="use_dijkstra" value="false" /-->
    
    <param name="base_local_planner" value="teb_local_planner/TebLocalPlannerROS" />
    <param name="controller_frequency" value="5.0" />
    <param name="controller_patience" value="15.0" />

    <param name="clearing_rotation_allowed" value="false" />
  </node>
  
</launch>

运行跑道

roslaunch racecar_gazebo track1.launch

新建一个终端，运行rviz进行导航

roslaunch racecar_gazebo racecar_rviz.launch

选择2D Nav Goal指针规划路线，在地图上点击一个地方，进行导航


新建终端，运行path_pursuit.py文件，即可实现小车自主定位导航

cd ~/catkin_ws
source ./devel/setup.bash
rosrun racecar_gazebo path_pursuit.py

可以看见，在设定了目的地之后，小车即可自主规划路线向目的地行驶



需要注意的是小伙伴们在创建地图的时候要避免创建环形跑道，否则在设定目的地的时候想要环跑道一圈的额话，会出现问题。以上就是智能车自主导航的操作流程，有什么问题的话留言咨询吧！