Gazebo仿真
Gazebo是ROS系统中最为常用的三维物理仿真平台，支持动力学引擎，可以实现高质量的图形渲染，不仅可以模拟机器人及周边环境，还可以加入摩擦力、弹性系数等物理属性。所以类似Gazebo这样的仿真平台，可以帮助我们验证机器人算法、优化机器人设计、测试机器人场景应用，为机器人开发提供更多可能。
安装运行
通过命令apt进行安装
sudo apt install ros-humble-gazebo-*
然后通过一下命令可以运行
ros2 launch gazebo_ros gazebo.launch.py
或者下面的命令
gazebo --verbose -s libgazebo_ros_init.so -s libgazebo_ros_factory.so
运行之后可以看到如下页面：
为保证模型顺利加载，请将离线模型下载并放置到~/.gazebo/models路径下，下载链接如下：https://github.com/osrf/gazebo_models
gazebo启动节点与服务
首先查看节点
ros2 node list
正确返回：/gazebo
产看节点的对外提供的服务：ros2 service list。
可以看出如下的结果：
/delete_entity
/get_model_list
/spawn_entity
/gazebo/describe_parameters
/gazebo/get_parameter_types
/gazebo/get_parameters
/gazebo/list_parameters
/gazebo/set_parameters
/gazebo/set_parameters_atomically
出去最后几个常规的服务，我们只注意前三个特殊的服务：
- /spawn_entity，用于加载模型到gazebo中
- /get_model_list，用于获取模型列表
- /delete_entity，用于删除gazbeo中已经加载的模型
创建工作空间及功能包
创建一个gazebo_demo的文件夹，在其中创建一个src文件，然后在src文件夹中创建我们的功能包myrobot(以c++为例)。
mkdir -p gazebo_demo/src
cd gazebo_demo/src
ros2 pkg create myrobot --build-type ament_camke
进入到myrobot的目录下，创建launch、urdf文件夹，修改CMakeLists.txt文件，这一步骤和rviz中类似。在urdf文件夹下创建一个demo01_base.urdf文件，这个文件就是一个简单的演示文件，只有一个基础的立方体。
<robot name="myrobot">
<link name="base_link">
<visual>
<geometry>
<box size="0.2 0.2 0.2"/>
</geometry>
<origin xyz="0.0 0.0 0.0"/>
</visual>
<collision>
<geometry>
<box size="0.2 0.2 0.2"/>
</geometry>
<origin xyz="0.0 0.0 0.0"/>
</collision>
<inertial>
<mass value="0.1"/>
<inertia ixx="0.000190416666667" ixy="0" ixz="0" iyy="0.0001904" iyz="0" izz="0.00036"/>
</inertial>
</link>
<gazebo reference="base_link">
<material>Gazebo/Red</material>
</gazebo>
</robot>
这里和以前的文件不同的是加入了collision和intertial属性，都属于物理相关参数，这个就不做讨论。
lauch文件
launch文件的编写，launch文件主要启动两个部分，启动Gazebo文件，然后将机器人模型加载到Gazebo中。
start_gazebo_cmd = ExecuteProcess(
cmd=['gazebo', '--verbose','-s', 'libgazebo_ros_init.so', '-s', 'libgazebo_ros_factory.so'],
output='screen')
这个命令就是启动Gazebo的，就是一个启动命令，并没有特别复杂的地方，下面是加载模型的命令：
spawn_entity_cmd = Node(
package='gazebo_ros',
executable='spawn_entity.py',
arguments=['-entity', robot_name_in_model, '-file', urdf_model_path ], output='screen')
这个命令注意后面两个参数-entity是模型文件中的名字，-file是通过urdf文件加载参数，后面我们还可以看到通过topic话题加载模型的。完整的启动文件如下：
import os
from launch import LaunchDescription
from launch.actions import ExecuteProcess
from launch_ros.actions import Node
from launch_ros.substitutions import FindPackageShare
from launch_ros.parameter_descriptions import ParameterValue
from launch.substitutions import Command
def generate_launch_description():
robot_name_in_model = 'myrobot'
package_name = 'myrobot'
urdf_name = "demo01_base.urdf"
ld = LaunchDescription()
pkg_share = FindPackageShare(package=package_name).find(package_name)
urdf_model_path = os.path.join(pkg_share, f'urdf/{urdf_name}')
# Start Gazebo server
start_gazebo_cmd = ExecuteProcess(
cmd=['gazebo', '--verbose','-s', 'libgazebo_ros_init.so', '-s', 'libgazebo_ros_factory.so'],
output='screen')
# Launch the robot
spawn_entity_cmd = Node(
package='gazebo_ros',
executable='spawn_entity.py',
arguments=['-entity', robot_name_in_model, '-file', urdf_model_path ], output='screen')
ld.add_action(start_gazebo_cmd)
ld.add_action(spawn_entity_cmd)
return ld
启动之后可以看到如下的Gazebo模型：
可以看到红色的模型，因为最后加上了Gazebo的标签设置。
设置自定义的模型文件
通过上面的显示模型文件，可以看出只有空荡荡的模型，我们可以加入一些自定义的环境，例如我们在功能包中新建一个world的文件夹，在其中放入我们的环境模型文件myworld.world。可以通过命令启动文件配置：gazebo --verbose -s libgazebo_ros_init.so -s libgazebo_ros_factory.so 你的world文件目录/myworld.world。就是在原命令的基础上加了个文件路径，效果如下：
launch文件加载world
上面的文件中，我们已经实现了launch文件启动gazebo并显示机器人模型，但是还存在一些问题，如果文件xacro的话，无法直接通过-file进行读取，所以可以考虑使用-topic命令。我们可以通过 robot_state_publisher_node 将robot_description话题发布出去，这个话题中包含了机器人的模型文件。
robot_description = ParameterValue(Command(['xacro ', urdf_model_path]),
value_type=str)
# 将机器人模型通过robot_description话题发布出去（gazebo好像不能直接加载xacro文件）
robot_state_publisher_node = Node(
package='robot_state_publisher',
executable='robot_state_publisher',
parameters=[{'robot_description': robot_description}]
)
这部分就和上节课类似，只不过是将模型发布到Gazebo中了，然后下面是更改加载模型的方式了
spawn_entity_cmd = Node(
package='gazebo_ros',
executable='spawn_entity.py',
arguments=['-entity', robot_name_in_model, '-topic', 'robot_description' ], output='screen')
注意到使用了-topic的方式，后面加上了话题名称robot_description。启动Gazebo服务的命令后面也要加上我们定义的world模型文件路径。
start_gazebo_cmd = ExecuteProcess(
cmd=['gazebo', '--verbose','-s', 'libgazebo_ros_init.so', '-s', 'libgazebo_ros_factory.so',gazebo_world_path],
output='screen')
最后查看完整的launch文件文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-457832.html
import os
from launch import LaunchDescription
from launch.actions import ExecuteProcess
from launch_ros.actions import Node
from launch_ros.substitutions import FindPackageShare
from launch.substitutions import Command
from launch_ros.parameter_descriptions import ParameterValue
def generate_launch_description():
robot_name_in_model = 'myrobot'
package_name = 'myrobot'
urdf_name = "sumcar.xacro"
ld = LaunchDescription()
pkg_share = FindPackageShare(package=package_name).find(package_name)
urdf_model_path = os.path.join(pkg_share, f'urdf/{urdf_name}')
gazebo_world_path = os.path.join(pkg_share, 'world/myworld.world')
robot_description = ParameterValue(Command(['xacro ', urdf_model_path]),
value_type=str)
# Start Gazebo server
start_gazebo_cmd = ExecuteProcess(
cmd=['gazebo', '--verbose','-s', 'libgazebo_ros_init.so', '-s', 'libgazebo_ros_factory.so',gazebo_world_path],
output='screen')
# 将机器人模型通过robot_description话题发布出去（gazebo好像不能直接加载xacro文件）
robot_state_publisher_node = Node(
package='robot_state_publisher',
executable='robot_state_publisher',
parameters=[{'robot_description': robot_description}]
)
# Launch the robot
spawn_entity_cmd = Node(
package='gazebo_ros',
executable='spawn_entity.py',
arguments=['-entity', robot_name_in_model, '-topic', 'robot_description' ], output='screen')
ld.add_action(robot_state_publisher_node)
ld.add_action(start_gazebo_cmd)
ld.add_action(spawn_entity_cmd)
return ld
将以上文件写好后，可以编译运行查看，最终的效果如下：
这个里面蓝色的区域是雷达所能看见的范围，机器人也已经出现在了world区域的中心。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-457832.html
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