基于ROS的多差速移动机器人编队控制仿真实现

目录

1、前置知识

2、ROS加载多机器人（rviz与gazebo显示）

2.1 rviz和gazebo加载机器人模型

2.2 控制单个机器人

3、编队仿真

4、开源代码

5、小结

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1、前置知识

我都是跟着B站上赵虚左老师的ROS教学视频实现的单个差速移动机器人的建模与仿真，链接如下：

【赵虚左】《ROS理论与实践》第8、9章--ROS机器人操作系统_哔哩哔哩_bilibili

跟着这个课学完前八章即可完成差速移动机器人的建模。

2、ROS加载多机器人（rviz与gazebo显示）

下面介绍一下如何实现ROS的多机器人配置。

2.1 rviz和gazebo加载机器人模型

首先是在赵老师搭建的单个机器人仿真框架下，利用group为各个机器人分配一个命名空间，具体launch文件如下：

重点：这个其实也是我参考了很多博客写的，里面有一段代码很多人没有提及，导致走了很多弯路，具体如下：

这个每个group里面都设置的有，其目的就是创建一个根坐标系，将三个机器人的odom坐标系，都纳入其中，作为其子坐标系，这样才能在rviz中完整显示三个移动机器人。

2.2 控制单个机器人

还有一个比较重要的就是，在赵老师写的ROS仿真框架下，无论怎么改代码，都只有一个/cmd_vel话题，意味着就只能通过这个话题控制全部的机器人，最后发现，需要修改my_move.urdf.xacro文件中的差速驱动插件部分代码，需要将${ns}加上命名空间，ns是通过2.1中的launch文件设置的，，还有一种改法更简单，就是，没错，就是啥也不加，下面是我更改后的代码：

    
        
        
            Debug
            true
            ${ns}
            1
            true
            true
            100.0
            true
            ${ns}_left_wheel2base_link 
            ${ns}_right_wheel2base_link 
            ${base_link_radius * 2} 
            ${wheel_radius * 2} 
            1
            30
            1.8
            cmd_vel 
            ${ns}_odom 
            odom 
            ${ns}_base_footprint 

    

注：在赵老师原有的写法中是/，加了/意味着cmd_vel和odom为全局的，这样即使加了group也不会有ns属性。

3、编队仿真

上面配置完以后就可以显示多机器人，并且可以单独控制机器人了，运行launch文件后rviz中显示如下：

 gazebo中显示如下：

rostopic list显示如下：

可以看出cmd_vel 和odom话题都加上了相应的命名空间属性。

4、开源代码

为方便大家学习，代码开源链接如下：
https://github.com/quyinsong/multi_diffcar_ws.git
# 1 拷贝源码与编译  
git clone https://github.com/quyinsong/multi_diffcar_ws.git  
cd multi_diffcar_ws  
catkin_make  
source devel/setup.bash  

# 2 运行代码  
运行多机器人仿真环境（gazebo与rviz）：roslaunch mydiffcar_gazebo multi_diffcar_gazebo.launch  
运行编队控制器：roslaunch nmpc_ctr test_formation.launch  

# 3 rviz为领航车发布2D nav goal 

5、小结

其实我的代码改的复杂了，主要是之前不知道怎么修改，概括出来的三个步骤就是：

（1）launch文件中利用group为机器人分组----避免重名

（2）在每个group中完成odom到map的坐标变换---便于rviz显示多机器人

（3）修改机器人控制插件，使其发布的cmd_vel话题不具备全局属性，即去掉话题前面的 / ----便于单个控制机器人