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Tianracer 仿真实例

简介

tianracer_gazebo 是一个基于阿克曼底盘的仿真实例,在 ROS2GO 环境中,只需要一行命令即可运行支持 TEB 单点路径规划的仿真环境。

启动基础仿真环境

shell
roslaunch tianracer_gazebo tianracer_bringup.launch

启动带有 move_base+Teb_local_planner 仿真环境

shell
roslaunch tianracer_gazebo demo_tianracer_teb_nav.launch.py

运行效果

Demo 算法

tianracer_gazeboscripts目录下提供了两个 Demo 算法,分别是multi_goals.pyfollow_the_gap.py

多点巡航

该 Demo 算法实现了多个目标点的路径规划,并且可以实现多个目标点之间的切换。

shell
rosrun tianracer_gazebo multi_goals.py __ns:=tianracer

反应式避障

该 Demo 算法根据激光雷达扫描到的数据,设定阈值,计算出前方每处障碍物离当前车辆位置的时间步(timestep),避开最近的障碍物,选择时间步 Gap 最大的一处通过,详细讲解参考下面链接。

shell
rosrun tianracer_gazebo follow_the_gap.py __ns:=tianracer

其他工具

为了方便用户使用仿真环境,在tianracer_gazebo还提供了一些工具,便于用户使用。

  1. 生成 waypoint 路径点 (waypoint_generator.py)
  2. 在仿真环境中添加模型 (spawn_xml_model.py)

该工具可以用于生成一个 waypoint 路径点的 yaml 文件,支持从文件中读取路径点,也支持从 gazebo 仿真环境中读取路径点。

在使用过程中,需要指定路径点文件路径。

点击生成目标点

📖 (点击打开/折叠)
xml
<launch>
    <arg name="filename" default="spawn_pose" />
    <node name="click_waypoint" pkg="tianracer_gazebo" type="waypoint_generator.py" output="screen" >
        <param name="filename" value="$(find tianracer_gazebo)/scripts/waypoint_race/$(arg filename).yaml" />
    </node>
</launch>
  • filename:路径点文件名

使用方法

bash
roslaunch tianracer_gazebo click_waypoint.launch filename:=spawn_pose

sdf/urdf模型放置

该工具可以用于在仿真环境中添加模型,支持 urdf 模型的导入,也支持 sdf 等 gazebo 通用模型的导入。

在使用过程中,需要指定模型文件路径、模型姿态文件路径。

📖 (点击打开/折叠)
xml
<launch>
    <!-- sdf 文件或 urdf 文件路径 -->
    <param name="model_path" type="str" value="$(find tianracer_gazebo)/model/construction_cone/model.sdf" />

    <!-- model_name : 模型名称 -->
    <param name="model_name" type="str" value="construction_cone" />

    <!-- model_type : sdf or urdf  -->
    <param name="model_type" type="str" value="sdf" />
    <!-- <param name="model_type" type="str" value="urdf" /> -->

    <!-- 放置位置的位姿文件 -->
    <param name="pose_data_path" type="str" value="$(find tianracer_gazebo)/config/spawn_pose.yaml" />

    <node name="spawn_xml_model" pkg="tianracer_gazebo" type="spawn_xml_model.py" output="screen" />
</launch>
  • model_path:模型文件路径,需要注意,需要将模型文件放在tianracer_gazebo/model目录下。
  • model_name:模型名称
  • model_type:模型类型,支持 sdf 和 urdf
  • pose_data_path:模型姿态文件路径,使用 yaml 文件导入的方式,可以一次导入多个模型,可以使用 waypoint.launch 来进行生成。

使用方法

bash
roslaunch tianracer_gazebo spawn_model.launch

初始位姿设定

该工具可以用于导航时设定初始位姿,与可视化工具rviz的 2D Pose Estimate 功能类似。

📖 (点击打开/折叠)
xml
<launch>
    <arg name="x_pos" default="0.0"/>
    <arg name="y_pos" default="0.0"/>
    <arg name="z_pos" default="0.0"/>
    <arg name="R_pos" default="0.0"/>
    <arg name="P_pos" default="0.0"/>
    <arg name="Y_pos" default="0.0"/>
    <node pkg="tianracer_gazebo" type="initialpose_pub.py" name="initialpose_publisher" output="screen" >
        <param name="x_pos" value="$(arg x_pos)"/>
        <param name="y_pos" value="$(arg y_pos)"/>
        <param name="z_pos" value="$(arg z_pos)"/>
        <param name="R_pos" value="$(arg R_pos)"/>
        <param name="P_pos" value="$(arg P_pos)"/>
        <param name="Y_pos" value="$(arg Y_pos)"/>
    </node>
</launch>
  • x_pos:初始位姿 x 坐标
  • y_pos:初始位姿 y 坐标
  • z_pos:初始位姿 z 坐标
  • R_pos:初始位姿 R 坐标
  • P_pos:初始位姿 P 坐标
  • Y_pos:初始位姿 Y 坐标

使用方法

bash
roslaunch tianracer_gazebo initialpose_pub.launch x_pos:=0 y_pos:=0 z:=0 R_pos:=0 P_pos:=0 Y_pos:=1.54

放置多个 tianracer 和 rviz

该工具用于创建新机器人对应 robot_name.rviz 文件,用于添加新的机器人,以解决在 .rviz 文件中无法添加机器人名字空间的问题 如果需要添加新的机器人,你需要执行分两步完成

  1. 创建一个对应名称的 rviz
  2. 运行对应的 spawn_with_rviz.launch

首先,执行以下命令,创建对应的 rviz

bash
rosrun  tianracer_gazebo change_rviz_name.py (新的机器的名称), # 比如 tianracer_007

其次,通过以下命令添加 tianracer 并启动对应的 rviz

bash
roslaunch tianracer_gazebo spawn_with_rviz.launch robot_name:=tianracer_04 rviz_name:=tianracer_04 y_pos:=3