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ROS探索总结(四)——简单的机器人仿真(by古月)

2013年07月12日 ROS 暂无评论 阅读 50,600 次

前边我们已经介绍了ROS的基本情况,以及新手入门ROS的初级教程,现在就要真正的使用ROS进入机器人世界了。接下来我们涉及到的很多例程都是《ROS by Example》这本书的内容,我是和群里的几个人一起从国外的亚马逊上买到的,还是很有参考价值的,不过前提是你已经熟悉之前的新手教程了。

一、ROS by Example

        这本书是关于国外关于ROS出版的第一本书,主要针对Electric和Fuerte版本,使用机器人主要是TurtleBot。书中详细讲解了关于机器人的基本仿真、导航、路径规划、图像处理、语音识别等等,而且在google的svn上发布了所有代码,可以通过以下命令下载、编译:
svn checkout http://ros-by-example.googlecode.com/svn/trunk/rbx_vol_1
rosmake rbx_vol_1
rospack profile          //加入ROS package路径

二、rviz简单机器人模拟

       1、安装机器人模拟器

       rviz是一个显示机器人实体的工具,本身不具有模拟的功能,需要安装一个模拟器arbotix。

  1. svn checkout http://vanadium-ros-pkg.googlecode.com/svn/trunk/arbotix
  2. rosmake arbotix

       2、TurtleBot机器人的模拟

       在书中的rbx_vol_1包里已经为我们写好了模拟的代码,我们先进行实验,完成后再仔细研究代码。
机器人模拟运行:

  1. roscore
  2. roslaunch rbx1_bringup fake_pi_robot.launch
       然后在终端中可以看到,机器人已经开始运行了,打开rviz界面,才能看到机器人实体。

  1. rosrun rviz rviz -d `rospack find rbx1_nav`/sim_fuerte.vcg
       后面的参数是加载了rviz的配置文件sim_fuerte.vcg。效果如下:
  

此时的机器人是静止的,需要发布一个消息才能让它动起来。

  1. rostopic pub -r 10 /cmd_vel geometry_msgs/Twist '{linear: {x: 0.2, y: 0, z: 0}, angular: {x: 0, y: 0, z: 0.5}}'
       
       如果要让机器人停下来,需要在中断中按下“Ctrl+c”,然后输入:

  1. rostopic pub -1 /cmd_vel geometry_msgs/Twist '{}'
       也可以改变发送的topic信息,使机器人走出不同的轨迹。

三、实现分析

       按照上面的仿真过程,我们详细分析每一步的代码实现。

       1、TurtleBot机器人运行

       机器人运行使用的是launch文件,首先打开fake_turtlebot.launch文件。

        文件可以大概分为四个部分:
(1) 从指定的包中加载urdf文件
(2) 启动arbotix模拟器
(3) 启动状态发布节点
(4) tf坐标系配置

2、rviz配置文件

       在打开rviz的时候需要加载一个.vcg的配置文件,主要对rviz中的插件选项进行默认的配置。这里打开的是sim_fuerte.vcg文件,由于文件比较长,这里只列举重点的部分。

  1. Background\ ColorB=0.12549
  2. Background\ ColorG=0.12549
  3. Background\ ColorR=0.12549
  4. Camera\ Config=158.108 0.814789 0.619682 -1.57034
  5. Camera\ Type=rviz::FixedOrientationOrthoViewController
  6. Fixed\ Frame=/odom
  7. Grid.Alpha=0.5
  8. Grid.Cell\ Size=0.5
  9. Grid.ColorB=0.941176
  10. Grid.ColorG=0.941176
  11. Grid.ColorR=0.941176
  12. Grid.Enabled=1
  13. Grid.Line\ Style=0
  14. Grid.Line\ Width=0.03
  15. Grid.Normal\ Cell\ Count=0
  16. Grid.OffsetX=0
  17. Grid.OffsetY=0
  18. Grid.OffsetZ=0
  19. Grid.Plane=0

上面的代码是配置背景颜色和网格属性的,对应rviz中的选项如下图所示。

其中比较重要的一个选项是Camera的type,这个选项是控制开发者的观察角度的,书中用的是FixedOrientationOrthoViewController的方式,就是上面图中的俯视角度,无法看到机器人的三维全景,所以可以改为OrbitViewController方式,如下图所示:

3、发布topic

        要让机器人动起来,还需要给他一些运动需要的信息,这些信息都是通过topic的方式发布的。
这里的topic就是速度命令,针对这个topic,我们需要发布速度的信息,在ROS中已经为我们写好了一些可用的数据结构,这里用的是Twist信息的数据结构。在终端中可以看到Twist的结构如下:
              
        用下面的命令进行消息的发布,其中主要包括力的大小和方向。
  1. Background\ ColorB=0.12549
  2. Background\ ColorG=0.12549
  3. Background\ ColorR=0.12549
  4. Camera\ Config=158.108 0.814789 0.619682 -1.57034
  5. Camera\ Type=rviz::FixedOrientationOrthoViewController
  6. Fixed\ Frame=/odom
  7. Grid.Alpha=0.5
  8. Grid.Cell\ Size=0.5
  9. Grid.ColorB=0.941176
  10. Grid.ColorG=0.941176
  11. Grid.ColorR=0.941176
  12. Grid.Enabled=1
  13. Grid.Line\ Style=0
  14. Grid.Line\ Width=0.03
  15. Grid.Normal\ Cell\ Count=0
  16. Grid.OffsetX=0
  17. Grid.OffsetY=0
  18. Grid.OffsetZ=0
  19. Grid.Plane=0

4、节点关系图

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0 条留言  访客:1 条  博主:1 条

  1. ubuntu

    上面的第一个svn连接不上啊,现在google不能用了。求大神源码

    • poyoten

      翻墙啊

给我留言

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