gazebo的安装

1. 安装ros 1.1设置软件源： 清华源或者阿里都可 sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb Index of /ros/ubuntu/ | 清华大学开源软件镜像站 | Tsinghua Open Source Mirror $DISTRIB_CODENAME main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list' 1.2设置密钥： sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys F42ED6FBAB17C654 1.3安装Ros-melodic： sudo apt-get update sudo apt-get install ros-melodic-desktop-full sudo apt-get install ros-melodic-rqt*

1.4 配置环境变量： echo "source /opt/ros/melodic/setup.bash" >> ~/.bashrc source ~/.bashrc 1.5 安装rosdepc（一个外部软件接口） sudo apt-get install python3-pip sudo pip3 install rosdepc 1.6 初始化rosdep: sudo rosdep init rosdep update

1.7 打开bashrc sudo nano gedit ~/.bashrc

1.8 加上两行内容 export ROS_HOSTNAME=localhost

export ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311

1.9 运行source ~/.bashrc 更新 .bashrc

到此，安装结束，ros安装参考 Ubuntu18版本安装ROS_每日亿学的博客-CSDN博客_ubuntu18安装ros^v10^pc_search_result_control_group,157^v5^new_style2&utm_term=ubuntu18%E7%89%88%E6%9C%AC%E5%AE%89%E8%A3%85ros&spm=1018.2226.3001.4187

1. 安装gazebo 2.1先卸载原来的： sudo apt-get remove gazebo* sudo apt-get remove libgazebo* sudo apt-get remove ros-melodic-gazebo* 2.2安装gazebo9.1 2.2.1.设置源packages.osrfoundation.org. sudo sh -c 'echo "deb Index of /gazebo/ubuntu-stable/ lsb_release -cs main" > /etc/apt/sources.list.d/gazebo-stable.list'

2.2.2 cat /etc/apt/sources.list.d/gazebo-stable.list

2.2.3设置Key wget https://packages.osrfoundation.org/gazebo.key -O - | sudo apt-key add -

2.2.4.安装 sudo apt-get update sudo apt-get install gazebo9=9.1* 2.2.5 更新 sudo apt upgrade 2.2.6启动测试 gazebo

1. MAVROS安装 3.1 安装 sudo apt install ros-kinetic-mavros sudo apt install ros-melodic-mavros ros-melodic-mavros-extras wget https://gitee.com/robin_shaun/XTDrone/raw/master/sitl_config/mavros/install_geographiclib_datasets.sh sudo chmod a+x ./install_geographiclib_datasets.sh sudo ./install_geographiclib_datasets.sh #这步需要装一段时间,请耐心等待PX4配置

2. 安装px4 4.1 git clone https://github.com.cnpmjs.org/PX4/PX4-Autopilot.git(或者https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git)

4.2 cd PX4-Autopilot/ git submodule update --init --recursive bash ./Tools/setup/ubuntu.sh --no-nuttx --no-sim-tools #安装python依赖

这部分按照教程给出的更新即可 最后 make px4_sitl_default gazebo 4.3 安装一部分依赖（可以避免后面的一些错误） sudo apt-get install libgstreamer-plugins-base1.0-dev sudo pip3 install pyquaternion sudo pip install pyquaternion

1. 下载XTDrone 5.1 下载安装 git clone XTDrone: 基于PX4、ROS和Gazebo的无人机通用仿真平台 cd XTDrone git submodule update --init --recursive cp sensing/gimbal/gazebo_gimbal_controller_plugin.cpp ~/PX4_Firmware/Tools/sitl_gazebo/src/ cp sitl_config/init.d-posix/rcS ~/PX4_Firmware/ROMFS/px4fmu_common/init.d-posix/ cp sitl_config/worlds/* ~/PX4_Firmware/Tools/sitl_gazebo/worlds/ cp -r sitl_config/models/* ~/PX4_Firmware/Tools/sitl_gazebo/models/ cp -r sitl_config/launch/* ~/PX4_Firmware/launch/ cd ~/.gazebo/models/ rm -r stereo_camera/ 3d_lidar/ 3d_gpu_lidar/ hokuyo_lidar/

提示没有model，这个是需要自己下载的，下载链接在上面，将其放置在指定位置即可

更新： make px4_sitl_default gazebo

5.2 后面就可以使用键盘控制无人机了： cd ~/PX4_Firmware roslaunch px4 indoor1.launch

cd ~/XTDrone/communication/ python multirotor_communication.py iris 0

cd ~/XTDrone/control/keyboard python multirotor_keyboard_control.py iris 1 vel 推荐起飞流程，按i把向上速度加到0.3以上，再按b切offboard模式，最后按t解锁。

解析： 首先看launch文件： "$(find mavlink_sitl_gazebo)/worlds/indoor1.world" 使用了这个gazebo模型，还使用到了MAVROS和"$(find px4)/launch/single_vehicle_spawn_xtd.launch" 后面中国launch为一架飞行器飞行的launch文件 注意，现在mavros话题与服务前带有了无人机名字，如：/iris_0/mavros/state

5.3 PX4飞控EKF配置 PX4默认使用的EKF配置为融合GPS的水平位置与气压计高度。如果我们想使用视觉定位，就需要把修改配置文件。 gedit ~/PX4_Firmware/ROMFS/px4fmu_common/init.d-posix/rcS 将部分内容替换： # GPS used #param set EKF2_AID_MASK 1 # Vision used and GPS denied param set EKF2_AID_MASK 24

# Barometer used for hight measurement
#param set EKF2_HGT_MODE 0
# Barometer denied and vision used for hight measurement
param set EKF2_HGT_MODE 3

替换后输入： rm ~/.ros/eeprom/parameters* rm -rf ~/.ros/sitl*

5.5 上面说了控制单一飞行器的方法，现在修改机型，修改方式是修改launch文件： 5.5.1打开lacunch文件 cd ~/PX4_Firmware/launch/ gedit outdoor3.launch 若不改，打开后是车的模型，我们将其更改为无人机： 将rover改成solo 同时打开/home/a/PX4_Firmware/Tools/sitl_gazebo/models文件夹，查看对应车型使用的传感器型号文件，将其对应的名称修改在 即可 总共需要修改4处，一处传感器，3处solo

我们将机型选为solo，注意由于地面高度较高，需要把launch文件中初始z位置设为1，不然飞机就在地面以下了。 除了solo，还有以下对应的机型可以选择，具体如下： “XTDrone目前支持多旋翼飞行器（multirotor）、固定翼飞行器（plane）、可垂直起降固定翼飞行器（vtol）以及车辆（rover）四个大类机型，multirotor下有iris、solo和typhoon_h480三个机型，vtol下有tailsitter、quadplane（模型叫standard_vtol）和tiltrotor三个机型，plane和rover没有下属机型。” 5.5.2 启动仿真： cd ~/PX4_Firmware roslaunch px4 outdoor3.launch

5.5.3 启动通信 cd ~/XTDrone/communication python multirotor_communication.py solo 0 5.5.4 启动键盘控制： cd ~/XTDrone/control/keyboard python multirotor_keyboard_control.py solo 1 vel

对于多旋翼飞行器，Offboard控制起飞很容易，给一个大于0.3m/s的期望z向速度即可，因此可以不使用Takeoff模式(按键中的v)，Takeoff模式的相关参数（起飞高度，起飞速度）需要在rcS设置，比较麻烦。 不断按i把期望z向速度加到0.3m/s以上，然后按b切到offboard模式，再按t解锁即可起飞，飞到合适的高度后，按s即可实现悬停。

其他机型类似，具体看原文

因此大概思路就是，找到你想使用的世界，打开对应的世界的launch文件，修改里面的机型即可

5.6 多机编队 5.6.1 在上面的基础上，想要在一个世界里面加入多种不同的机型，并且控制的话，需要先生成多机launch文件： cd ~/XTDrone/coordination/launch_generator python3 generator.py

输入0-7选择机型，enter确认后输入该机型的数量，之后输入该机型占据的行数（这样可以构成矩形阵列）。添加结束后输入f进行launch文件的生成。

假如我想1x6，则先输入6，再输入1，以此类推 5.6.2 将生成出来的launch文件复制到PX4固件的launch文件夹 cp ~/XTDrone/coordination/launch_generator/multi_vehicle.launch ~/PX4_Firmware/launch/

5.6.3启动： cd ~/PX4_Firmware/ roslaunch px4 multi_vehicle.launch

5.6.3修改传感器（可选） 实际上，generator.py生成的launch文件中的无人机自带了特定的传感器，如果不需要此传感器，或者需要别的传感器，需要修改launch文件中的模型SDF部分，也就是5.5讲的

5.6.4 多机器通信（重点），首先启动脚本 gedit ~/XTDrone/communication/multi_vehicle_communication.sh

修改对应机型的数量： #!/bin/bash iris_num=6 typhoon_h480_num=3 solo_num=6 plane_num=3 rover_num=3 standard_vtol_num=3 tiltrotor_num=3 tailsitter_num=6 这些就是机型，你自己创建了多少个对应的机型就修改上 运行脚本： bash multi_vehicle_communication.sh 5.6.5 关闭通信： bash stop_communication.sh 建立通信后，可以在control目录下分别启动对应机型的键盘控制脚本，即可实现利用键盘同时控制多机型。当然多机型的控制，实际肯定是要编写脚本，不依赖手动控制的无人驾驶，这些就有待后续的开发了。 键盘控制脚本（solo部分，其他一样）： cd ~/XTDrone/control/keyboard python multirotor_keyboard_control.py solo 1 vel

5.7多无人机编队： 5.7.1 先生成对应的机型环境 cd ~/XTDrone/coordination/launch_generator python3 generator.py 选择6架iris，2行，生成文件，将该文件复制到~/PX4_Firmware/launch/ cp ~/XTDrone/coordination/launch_generator/multi_vehicle.launch ~/PX4_Firmware/launch/ 5.7.2 因为用不到传感器，就先把这传感器文件删除 cd ~/PX4_Firmware/launch 找到对应的multi_vehicle.launch文件 将iris_stereo_camera替换为iris即可 5.7.3 启动编队环境 cd ~/PX4_Firmware roslaunch px4 multi_vehicle.launch 5.7.4 修改通信的脚本（类似于5.6.4） gedit ~/XTDrone/communication/multi_vehicle_communication.sh 将其改为iris为6，其他为0即可 5.7.5 建立通信 cd ~/XTDrone/communication bash multi_vehicle_communication.sh

5.7.6给9个iris提供位姿信息，注意这里使用的是Gazebo位姿真值，因为只有这样，它们的局部位置（local_position）才是在统一的坐标系下。注意这里不能使用GPS定位（仿真里的GPS的局部坐标系以无人机起飞点为原点，使得不同的无人机的坐标系不统一），需要修改EKF的输入,也就是5.3 cd ~/XTDrone/sensing/pose_ground_truth python get_local_pose.py iris 6

使用键盘控制所有无人机起飞（注意要飞的高一些，防止编队过程中有的无人机触地） cd ~/XTDrone/control/keyboard python multirotor_keyboard_control.py iris 6 vel

无人机悬停后，键盘按g键，进入leader-follower模式，然后启动多机协同脚本。 cd ~/XTDrone/coordination/formation_demo bash run_formation.sh iris 6

然后再返回刚刚的键盘控制终端，按1or2or3即可切换队形

5.7.7（*拓展：以上编队控制为速度控制，且每个follower直接和leader通信，协同策略简单且有效。更复杂的通信拓扑和一致性控制算法，则需要运行 bash run_formation_consensus.sh iris 9 vel #一阶系统假设，速度控制 bash run_formation_consensus.sh iris 9 accel #二阶系统假设，加速度控制）

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