Wheeltec智能车ROS实战（二）：Gazebo仿真环境适配与键盘控制

1. 引言在上一篇文章中我们完成了Wheeltec智能车ROS开发环境的搭建——从VMware虚拟机安装Ubuntu 18.04到ROS Melodic的部署再到Wheeltec官方工作空间的移植与编译。环境跑通了接下来就是让小车真正“动”起来。还没看第一篇的朋友建议先补上[Wheeltec智能车ROS实战一VMware虚拟机搭建Ubuntu 18.04与ROS Melodic环境]这一篇我们将在Gazebo仿真环境中实现小车的键盘控制与基础运动测试。整个过程不需要真实小车完全在虚拟机上完成。2. 验证仿真环境拿到的工作空间虽然已经编译通过但Gazebo仿真环境是否正常、小车模型能否加载还需要实际验证一下。2.1 启动Gazebo仿真打开终端快捷键CrtlAltT执行以下命令启动仿真环境roslaunch wheeltec_gazebo_control wheeltec_gazebo_control.launch2.2 验证内容Gazebo启动后重点检查小车是否显示地图是否加载如果以上都正常我这边的仿真环境可正常加载。3. 键盘控制测试验证仿真环境正常后接下来测试键盘控制确认小车能正常响应运动指令。3.1 启动键盘控制节点保持仿真环境运行打开一个新终端执行roslaunch wheeltec_robot_rc keyboard_teleop.launch3.2 键盘控制操作说明键盘控制节点启动后终端会显示操作提示。小车运动控制按键如下按键功能i向前走,向后退j原地左转l原地右转u向左前方转弯o向右前方转弯m向左后方转弯.向右后方转弯空格紧急停止3.3 验证小车运动在键盘控制终端中按下上述几个键看看观察Gazebo中的小车是否向前移动。如果小车正常移动说明键盘控制功能正常。提示按键之前确保键盘控制终端处于激活状态鼠标点击一下终端窗口确保能收到控制否则按键不会生效。4. 车型适配Wheeltec功能包支持多种车型默认加载的是mini_mec。将来我们准备使用mini_akm阿克曼转向结构需要手动修改车型参数。4.1 找到启动文件找到wheeltec_gazebo_control.launch文件在~/wheeltec_robot/src/wheeltec_robot_gazebo/wheeltec_gazebo_control/launch下。4.2 修改车型参数用文本编辑器或者用VScode或者之前的Sublime Text打开这个launch文件。找到车型参数配置行arg namecar_mode defaultmini_mec /将mini_mec改为mini_akmarg namecar_mode defaultmini_akm /保存并退出。4.3 重新启动验证关闭当前Gazebo和所有终端重新启动仿真环境roslaunch wheeltec_gazebo_control wheeltec_gazebo_control.launch此时小车模型应该以mini_akm车型显示布局正确。5. 自定义地图该src下的Gazebo默认加载的是Wheeltec设计好的演示地图。如果你想在自己的地图环境中测试小车可以加载自定义的world文件。5.1 创建自己的世界文件这里以创建一个停车场世界parking.world为例。方式一通过Gazebo图形界面创建启动Gazebogazebo点击左侧工具栏添加墙壁、障碍物、地面纹理等元素点击File → Save World As保存为parking.world方式二直接编写world文件可以复制已有的wheeltec.world文件作为模板然后根据自己的需求直接在修改parking.world中的内容如添加障碍物、调整地面纹理等。我用Building Editor随便画了墙壁作为车位效果如图。5.2 将world文件放入指定目录自定义的parking.world文件需要放在以下目录~/wheeltec_robot/src/wheeltec_robot_gazebo/wheeltec_description/worlds/5.3 修改launch文件中的世界路径找到wheeltec_robot_gazebo.launch并打开文件找到世界名称参数配置行arg nameworld_name value$(find wheeltec_description)/worlds/wheeltec.world/将wheeltec.world替换为parking.worldarg nameworld_name value$(find wheeltec_description)/worlds/parking.world /保存并退出。5.4 重新启动验证关闭所有终端重新启动仿真环境roslaunch wheeltec_gazebo_control wheeltec_gazebo_control.launch此时Gazebo应该加载的是你的停车场地图小车在该地图中等待控制。你也可以用键盘测试小车是否正常运动6. 常见问题排查Q1键盘控制无反应现象按按键后小车没有移动。排查步骤确认键盘控制节点的终端窗口处于激活状态确认Gazebo仿真环境正常运行能看到小车模型确认没有其他节点占用/cmd_vel话题Q2自定义地图加载失败现象Gazebo启动后显示空白或报错无法加载自定义地图。解决方案确认parking.world文件路径是否正确确认parking.world文件格式是否完整确认wheeltec_world_gazebo.launch中引用的文件名与实际情况一致注意大小写7. 本章小结本章完成了Wheeltec智能车在Gazebo仿真环境中的环境验证、键盘控制与基础运动测试主要包括步骤内容1验证仿真环境与小车模型加载2键盘控制测试确认小车能正常响应3车型适配从mini_mec切换到mini_akm4自定义地图创建并加载自己的停车场世界至此小车已经可以在自定义地图中自由运动了。在下一篇文章中我们将进入SLAM建图与多传感器融合部分——先让小车用激光雷达建图再通过IMU里程计融合提升定位精度为后续自主导航打好基础。8. 参考资料Gazebo官方教程http://gazebosim.org/tutorialsWheeltec官方论坛http://bbs.wheeltec.net如果觉得这篇文章对你有帮助欢迎点赞、收藏、关注后续会持续更新SLAM建图、多传感器融合、自主导航等实战内容。互动提问你在仿真环境下遇到的最头疼的问题是什么车型显示不对、键盘没反应、还是地图加载失败评论区告诉我我帮你看看