【Addicted TO ROS】ROS2机器人和Gazebo 9仿真、RViz三维可视化工具实践

很久没有更新博客，学习任务比较繁重，时间过得很快，总想每日一更，可是现在太忙了，借着交作业的机会，顺便更新一篇实践博客，具体原理有机会深究…

本博客参考张老师教程，博主为张博公选课学生，根据张博教程自主搭建机器人并仿真！

对原理理解并不深刻，如需学习只是还请参考张博的博客！

参考博客：

• 使用机器人操作系统ROS 2和仿真软件Gazebo 9搭建机器人教程（一）
• mobot_room.world-ROS2Gazebo9附1
• mobot模型-ROS2Gazebo9附2
• CMakeLists部分-ROS2Gazebo9附3
• world.launch.py部分-ROS2Gazebo9附4

仿真视频展示

ROS2机器人和Gazebo 9仿真实践

ROS环境配置

• barch文件
  
• 环境选择
  
• 手动设置环境变量

alvin@ros:~$ source /opt/ros/dashing/setup.bash
alvin@ros:~$ echo $ROS_DISTRO
dashing

ROS环境搭建教程：Ubuntu18.04 安装ROS Melodic && Ros2 Dashing踩坑笔记

Gazebo 9仿真

创建工作区

mkdir -p mobot/src
cd mobot/src/

• 创建mobot包

ros2 pkg create --build-type ament_cmake mobot

室内环境 world

alvin@ros:~/mobot/src/mobot$ mkdir worlds
alvin@ros:~/mobot/src/mobot$ cd worlds/
alvin@ros:~/mobot/src/mobot/worlds$ touch mobot_room.world  
alvin@ros:~/mobot/src/mobot/worlds$ gedit mobot_room.world  

打开后输入内容：

mobot_room.world-ROS2Gazebo9附1

搭建机器人

• 安装相关的ROS2软件包：

sudo apt install ros-dashing-gazebo-*

可以通过运行以下命令进行检查：

ros2 pkg list

• gazebo插件

$ cd ~/mobot/src/mobot
$ mkdir urdf
$ cd urdf
$ touch  mobot.gazebo
$ gedit mobot.gazebo

打开后输入内容：

mobot模型-ROS2Gazebo9附2（mobot.gazebo部分）

$ cd urdf
$ touch mobot.urdf.xacro
$ gedit mobot.urdf.xacro

打开后输入内容：

mobot模型-ROS2Gazebo9附2(mobot.urdf.xacro部分)

编写CMakeLists文件

$ source /opt/ros/dashing/setup.bash
$ cd ~/mobot
$ colcon build

alvin@ros:~$ cd mobot/src/mobot/
alvin@ros:~/mobot/src/mobot$ gedit CMakeLists.txt 

打开后输入内容：

CMakeLists部分-ROS2Gazebo9附3

编译代码

-此时，在urdf文件夹下会生成 mobot.urdf

编写启动文件

$ cd mobot/src/mobot
$ mkdir launch
$ cd launch
$ touch world.launch.py
$ gedit world.launch.py

打开后输入内容：

world.launch.py部分-ROS2Gazebo9附4

整个项目的工作目录

启动仿真

$ source install/setup.bash
$ ros2 launch mobot world.launch.py

控制机器人运动

重新打开一个终端：

alvin@ros:~/mobot$ source /opt/ros/dashing/setup.bash 
alvin@ros:~/mobot$ ros2 run teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard --ros-args -r __ns:=/mobot

RViz三维可视化工具

 Rviz２三维可视化工具，主要用于数据可视化，不同于Ｇazebo三维机器人仿真工具。

• 订阅主题并可视化消息内容；
• 不同摄像头图像查看；
• 用于发布用户信息的交互工具
• 保存或加载Rviz配置文件；
• 使用插件扩展功能；

运行指令

rviz2

背景

重新打开一个终端查看项目的所有话题：

打印激光扫描仪数据：

打印图像数据：

很明显，这样的数据诗人头大，可视化并不强
因此我们用到一个可视化的工具：RViz

界面概要

RViz的使用

激光扫描仪的值显示的是error，报错信息是无法将家人的坐标转换到地图上来；
这时候我们需要调整它的固定坐标系


如图所示，激光传感器的数据就可以通过可视化的方式显示出来
我们在gazebo仿真环境里面加入一个额外的物体，RViz下的激光传感器的可视化图像是否会有改变呢？但暗示肯定的！


很明显，物块被激光扫描仪扫描出了起轮廓信息，但怎么确认一下呢？毕竟眼见为实！！！
我们可以将摄像头的图像信息传进来


同时选取不同轴，扫描出来会有不同的颜色：