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QiShunwang

“诚信为本、客户至上”

机器人仿真——Arbotix+rviz

2021/3/21 1:24:52   来源:

机器人仿真——Arbotix+rviz

  • 目录
  • 一、Arbotix介绍
  • 二、Arbotix安装
  • 三、相应配置
  • 四、仿真演示
  • 五、总结与参考资料
    • 1、总结
    • 2、参考资料

目录

一、Arbotix介绍

  • 一款控制电机、舵机的硬件控制板;
  • 提供了相应的ROS功能包;
  • 提供了一个差速控制器,通过接收速度控制指令,更新机器人的里程计状态。

二、Arbotix安装

指令

cd ~/catkin_ws/src
sudo git clone git://github.com/vanadiumlabs/arbotix_ros.git

在这里插入图片描述
回到工作空间编译

cd ~/catkin_ws
catkin_make

在这里插入图片描述
编译出现报错,如图
在这里插入图片描述
查询错误
/home/zxw/catkin_ws/src/learning_communication/src/listener.cpp:4:28: error: ‘std_mmsgs’ does not name a type void chatterCallback(const std_mmsgs::String::ConstPtr& msg)

错误:’ std_mmsgs '没有指定类型
const std_mmsgs::String:: consttr&msg不指定一个类型

根据错误提示进入该文件目录下修改
在这里插入图片描述
重新运行指令编译,查看结果
在这里插入图片描述
解决后就可以成功编译了。

其实我也不知道会多个m出来,一般报错都会有相应位置,对应报错信息去修改就可以了。

三、相应配置

配置launch-urdf文件

cd ~/catkin_ws/src/mbot_description/urdf
mkdir xacro
cd xacro
sudo gedit mbot_with_camera.xacro

在这里插入图片描述
将下列代码粘贴到文本

<?xml version="1.0"?>
<robot name="mbot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">
    <xacro:property name="M_PI" value="3.1415926"/>
    <xacro:property name="base_radius" value="0.20"/>
    <xacro:property name="base_length" value="0.16"/>

    <xacro:property name="wheel_radius" value="0.06"/>
    <xacro:property name="wheel_length" value="0.025"/>
    <xacro:property name="wheel_joint_y" value="0.19"/>
    <xacro:property name="wheel_joint_z" value="0.05"/>

    <xacro:property name="caster_radius" value="0.015"/> 
    <xacro:property name="caster_joint_x" value="0.18"/>
    <xacro:property name="camera_joint_x" value="0.17"/>
	<xacro:property name="camera_joint_z" value="0.10"/>
    <material name="yellow">
        <color rgba="1 0.4 0 1"/>
    </material>
    <material name="black">
        <color rgba="0 0 0 0.95"/>
    </material>
    <material name="gray">
        <color rgba="0.75 0.75 0.75 1"/>
    </material>
    <xacro:macro name="wheel" params="prefix reflect">
        <joint name="${prefix}_wheel_joint" type="fixed">
            <origin xyz="0 ${reflect*wheel_joint_y} ${-wheel_joint_z}" rpy="0 0 0"/>
            <parent link="base_link"/>
            <child link="${prefix}_wheel_link"/>
            <axis xyz="0 1 0"/>
        </joint>

        <link name="${prefix}_wheel_link">
            <visual>
                <origin xyz="0 0 0" rpy="${M_PI/2} 0 0" />
                <geometry>
                    <cylinder radius="${wheel_radius}"  length = "${wheel_length}"/>
                </geometry>
                <material name="gray" />
            </visual>
        </link>
    </xacro:macro>
    <xacro:macro name="caster" params="prefix reflect">
        <joint name="${prefix}_caster_joint" type="fixed">
            <origin xyz="${reflect*caster_joint_x} 0 ${-(base_length/2 + caster_radius)}" rpy="0 0 0"/>
            <parent link="base_link"/>
            <child link="${prefix}_caster_link"/>
            <axis xyz="0 1 0"/>
        </joint>

        <link name="${prefix}_caster_link">
            <visual>
                <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/>
                <geometry>
                    <sphere radius="${caster_radius}" />
                </geometry>
                <material name="black" />
            </visual>
        </link>
    </xacro:macro>
	<xacro:macro name="camera" params="prefix reflect">
        <joint name="camera_joint" type="fixed">
            <origin xyz="${camera_joint_x} 0 ${camera_joint_z}" rpy="0 0 0"/>
            <parent link="base_link"/>
            <child link="camera_link"/>
        </joint>

        <link name="camera_link">
            <visual>
	            <origin xyz=" 0 0 0 " rpy="0 0 0" />
	            <geometry>
	                <box size="0.03 0.04 0.04" />
	       
	            </geometry>
	            <material name="black"/>
	        </visual>
        </link>
    </xacro:macro>
    <!--定义主体base -->
        <xacro:macro name="mbot_base">  
        <link name="base_footprint"> 
            <visual>
                <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
                <geometry>
                    <box size="0.001 0.001 0.001" />
                </geometry>
            </visual>
        </link>

        <joint name="base_footprint_joint" type="fixed">
            <origin xyz="0 0 ${base_length/2 + caster_radius*2}" rpy="0 0 0" />        
            <parent link="base_footprint"/>
            <child link="base_link" />
        </joint>

        <link name="base_link">
            <visual>
                <origin xyz=" 0 0 0" rpy="0 0 0" />
                <geometry>
                    <cylinder length="${base_length}" radius="${base_radius}"/>
                </geometry>
                <material name="yellow" />
            </visual>
        </link>

        <wheel prefix="left" reflect="-1"/> 
        <wheel prefix="right" reflect="1"/> 

        <caster prefix="front" reflect="-1"/> 
        <caster prefix="back" reflect="1"/> 
        <camera/>
    </xacro:macro>
</robot>

指令

sudo gedit mbot.xacro

同上

<?xml version="1.0"?>
<robot name="arm" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">
    <xacro:include filename="$(find mbot_description)/urdf/xacro/mbot_base.xacro" /> 
    <mbot_base/>    
</robot>

指令

cd ~/catkin_ws/src/mbot_description/launch/xacro
sudo gedit arbotix_mbot_with_camera_xacro.launch

在这里插入图片描述

同上

<launch>
	<arg name="model" default="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find mbot_description)/urdf/xacro/mbot.xacro'" />
	<arg name="gui" default="false" />
	<param name="robot_description" command="$(arg model)" />
	<param name="use_gui" value="$(arg gui)"/>
	<node name="arbotix" pkg="arbotix_python" type="arbotix_driver" output="screen">        
        <rosparam file="$(find mbot_description)/config/fake_mbot_arbotix.yaml" command="load" />
        <param name="sim" value="true"/>
    </node>
	<node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" />
	<node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" />
	<node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(find mbot_description)/config/mbot_arbotix.rviz" required="true" />
</launch>

配置控制器参数

cd ~/catkin_ws/src/mbot_description/config
sudo gedit fake_mbot_arbotix.yaml

在这里插入图片描述
文件内容

controllers: {
   base_controller: {
       type: diff_controller, 
       base_frame_id: base_footprint, 
       base_width: 0.26, 
       ticks_meter: 4100, 
       Kp: 12, 
       Kd: 12, 
       Ki: 0, 
       Ko: 50, 
       accel_limit: 1.0 
    }
}

四、仿真演示

启动仿真

roslaunch mbot_description arbotix_mbot_with_camera_xacro.launch 

按图示设置
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
启动控制节点

roslaunch mbot_teleop mbot_teleop.launch

在这里插入图片描述
出现如示报错,解决方法如下
执行指令

export |grep ROS

在这里插入图片描述
下载对应的功能包
https://gitee.com/harrietlh/mbot_teleop/tree/master/mbot_teleop.
将下载的文件放到~ /catkin_ws/src目录下,在~/catkin_ws下执行catkin_make
在这里插入图片描述

  • 没有安装对应的软件包看看你的src文件夹内是不是有对应的软件包
  • 软件包名称输入错误输入软件包名称和launch文件名称时可以使用tab键自动补全。
  • 环境变量设置有问题在执行roslaunch前是否执行了source/opt/ros/kinetic/setup.bash(以kinetic版本为例)和source你的工作空间。如果是通过修改~/.bashrc文件的方式改变环境变量。对应的修改要重新开启一个命令行窗口后才会生效。可以通过roscd 你的包来测试一下环境变量是否有问题。如果正常,那么你应该能通过这种方式进入自己的软件包。
  • 不是一个有效的ROS软件包比如自己写的一个ROS包,但是没有添加CMakeLists.txt文件和package.xml文件

链接里面的网站还需要注册,挺麻烦的,这里有我弄好的,分享到网盘,有需要的可以自行下载

https://pan.baidu.com/s/1UXRAX34wDkNYaqPQjVBhjg.
提取码:a98g

再次编译查看结果,指令如红色方框
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

错误就得到解决了。
演示效果
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210321011506673.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1FXRVJUWXp4dw==,size_16,color_FFFFFF,t_70

五、总结与参考资料

1、总结

arbotix是一个非常重要的入门级仿真模拟器,我们可以在arbotix上实现导航定位等的入门,在仿真环境实现基础功能。

2、参考资料

成功解决ROS报错RLException: [turtlebot3_fake.launch] is neither a launch file in package [turtlebot3_fake].
ArbotiX+rviz功能仿真.