courses:ros:class7
Differences
This shows you the differences between two versions of the page.
|
courses:ros:class7 [2016/10/24 12:51] anton.filatov |
courses:ros:class7 [2022/12/10 09:08] |
||
|---|---|---|---|
| Line 1: | Line 1: | ||
| - | ==== Занятие № 7. Gazebo ==== | ||
| - | === Описание === | ||
| - | Rviz не является единственным способом визуализировать информацию в ROS. Ещё одним способом отобразить визуально состояение системы является пакет Gazebo. Конечно, нет необходимости разрабатывать и пользоваться двумя пакетами, которые выполняют одинаковые функции, и говорить о том, что это два равноценных способа визуализации неверно. На самом деле Gazebo - это немного большее, чем просто визуализатор; это целый симулятор мира с описанной физикой. Кроме того, в gazebo основными объектами являются не точки и линии, а трёхмерные объекты, обычно более или менее чётко нарисованные (вместо условных точек и сфер в Rviz). | ||
| - | Например, один из самых простых объектов в Gazebo - это робот "пионер" [[http://www.lar.deis.unibo.it/equipments/p2dx/index.html| Pioneer 2 DX]]. Так он выглядит в симуляторе Gaztbo. | ||
| - | {{:start:ros:снимок_экрана_от_2016-10-24_14-08-35.png|Pioneer 2 dx in Gazebo}} | ||
| - | |||
| - | Основная цель симулятора - демострировать результат работы программы в виде, удобном для восприятия. Для описания внешнего вида объектов используется язык разметки xml. Некоторые объекты уже описаны и могут быть скачаны с официального сайта gazebo. Однако, объекты можно создавать самостоятельно из простых фигур, типа кубов, сфер и прочих. | ||
| - | |||
| - | === Установка и использование === | ||
| - | Gazebo является отдельным пакетом, который может быть использован независимо от ROS. В этом случае необходимо писать "скрипты", управляющие поведением объектов в симуляторе. Однако, возможно использовать Gazebo и совместно с ROS. \\ | ||
| - | Для того, чтобы начать работу, необходимо установить последнюю версию Gazebo. | ||
| - | curl -ssL http://get.gazebosim.org | sh | ||
| - | Такая команда установит самую полную версию Gazebo. Если необходима ручная настройка компонентов, можно воспользоваться step-by-step инструкцией на сайте официального разработчика | ||
| - | http://gazebosim.org/tutorials?tut=install_ubuntu&cat=install. | ||
| - | Важно отметить, что модели роботов не будут скачаны из общего хранилища. Их необходимо скачивать отдельно. Интерфейс Gazebo позволяет это делать "на лету", то есть при первом обращении к объекту, если он не будет найден в системе, будет предпринята попытка скачать объект с таким именем из базы данных. После скачивания, текстуры и xml объекта будут располагаться в ~/.gazebo/models. | ||
| - | |||
| - | Для запуска Gazebo независимо от ROS достаточно в терминале вызвать | ||
| - | gazebo | ||
| - | При этом появится пустой мир, в который можно добавлять объекты, двигать их, задавать освещение и прочее. | ||
| - | Для того, чтобы связать Gazebo и ROS, необходимо скачать дополнительные пакеты: | ||
| - | sudo apt-get install ros-kinetic-gazebo-ros-pkgs ros-kinetic-gazebo-ros-control | ||
| - | Теперь можно вызвать | ||
| - | roscore && rosrun gazebo_ros gazebo | ||
| - | или | ||
| - | roslaunch gazebo_ros empty_world.launch | ||
| - | |||
| - | Теперь можно увидеть, что gazebo запущена как самостоятельная нода{{:start:ros:снимок_экрана_от_2016-10-24_15-02-35.png|граф нод}} | ||
| - | |||
| - | Объект в Gazebo можно создать "вручную", но это не удобно с точки зрения практического использования, поэтому существует сервис, позволяющий создать объект. | ||
| - | |||
| - | Разберём код на С++, помещающий в симулятор робота и передвигающий его в точку (2, 0, 0). | ||
| - | <code c> | ||
| - | #include "ros/ros.h" | ||
| - | #include "gazebo_msgs/SpawnModel.h" | ||
| - | #include "gazebo_msgs/ModelState.h" | ||
| - | #include <fstream> | ||
| - | #include "string.h" | ||
| - | |||
| - | using namespace std; | ||
| - | |||
| - | int main(int argc, char** argv) { | ||
| - | ros::init(argc, argv, "gaztest"); | ||
| - | ros::NodeHandle node; | ||
| - | ros::service::waitForService("gazebo/spawn_sdf_model"); | ||
| - | ros::ServiceClient add_robot = | ||
| - | node.serviceClient<gazebo_msgs::SpawnModel>("gazebo/spawn_sdf_model"); | ||
| - | gazebo_msgs::SpawnModel srv; | ||
| - | | ||
| - | ifstream fin("/home/usr/.gazebo/models/pioneer2dx/model.sdf"); | ||
| - | | ||
| - | string model; | ||
| - | string buf; | ||
| - | while(!fin.eof()){ | ||
| - | getline(fin, buf); | ||
| - | model += buf + "\n"; | ||
| - | } | ||
| - | srv.request.model_xml = model; | ||
| - | srv.request.model_name = "robot"; | ||
| - | geometry_msgs::Pose pose; | ||
| - | srv.request.initial_pose = pose; | ||
| - | add_robot.call(srv); | ||
| - | //Spawning finished | ||
| - | | ||
| - | ros::Publisher pub = | ||
| - | node.advertise<gazebo_msgs::ModelState>("gazebo/set_model_state", 10); | ||
| - | sleep(1.0); | ||
| - | |||
| - | gazebo_msgs::ModelState msg; | ||
| - | msg.model_name = "robot"; | ||
| - | msg.pose.position.x = 2.0; | ||
| - | pub.publish(msg); | ||
| - | sleep(1.0); | ||
| - | ros::spinOnce(); | ||
| - | return 0; | ||
| - | } | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | Первая половина программы посвящена вызову сервиса, создающего объект. Особое внимание следует уделить файлу, где описана структура робота. Для корректной работы в сервис необходимо передать не путь к файлу, описывающему робота, а само содержимое файла. На данный момент существует два стандарта описания роботов: .sdf и .urdf; первый является более новым и более удобным для использования, поэтому большинство объектов на данный момент существует именно в формате .sdf. | ||
| - | |||
| - | Следует обратить внимание, что файл model.sdf должен быть скачан до начала работы программы. Для этого можно просто открыть gazebo и попытаться поместить робота pioneer_2dx на плоскость. При этом некоторое время будет происходить скачивание дискриптивных файлов робота, после чего все требуемые файлы появлятся в стандартном каталоге. | ||
| - | |||
| - | После размещения робота в мире его нельзя подписать на какой-то топик, как это было сделано в rviz. Для взаимодействия со всеми объектами gazebo использует один топик **gazebo/set_model_state**. При этом в передаваемом сообщении указывается имя объекта, которому оно адресовано. Из этого следует, что одновременно в мире не может существовать двух объектов с одинаковым именем. Отличие gazebo от rviz в этом моменте заключается в том, что rviz в случае прихода сообщения с просьбой создания объекта с существующим идентификатором создаст новый объект и удалит старый, а gazebo проигнорирует просьбу о создании. | ||
| - | |||
| - | Управление положением объекта происходит через топик gazebo/set_model_state или через одноимённый сервис. Различие в управлении через топик или через сервис в типе передаваемого сообщения и в наличии или отстутствии подтверждения о приёме сообщения. \\ | ||
| - | Интерес представляет сообщение, которое передаётся в топик gazebo/set_model_state. оно имеет три поля: | ||
| - | * model_name -- имя объекта | ||
| - | * pose -- абсолютное положение робота | ||
| - | * twist -- относительное изменение положения | ||
| - | Следует отметить, что, приняв сообщение с непустыми значениями pose и twist, робот будет использовать только положение pose; twist используется только как справочная информация, например, для лога. | ||
courses/ros/class7.txt · Last modified: 2022/12/10 09:08 (external edit)
Except where otherwise noted, content on this wiki is licensed under the following license: CC Attribution-Share Alike 4.0 International
