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ubuntu16.04 --- ROS智能车定位导航仿真

2023-05-16

ubuntu16.04---ROS智能车定位导航

  • 一、准备阶段
    • 1.下载智能车源码包
    • 2.安装相应插件
    • 3.编译
  • 二、仿真
    • 1.运行小车模型
    • 2.运行赛道
    • 3.自主定位导航
    • 4.搭建自己的地图
    • 5.导航

一、准备阶段

1.下载智能车源码包

进入ROS工作区

cd ~/ROS/src/

在终端中使用Git命令下载源码包

git clone https://github.com/xmy0916/racecar.git

如果在终端中下载失败或者下载非常缓慢，也可以试试在浏览器中下载源码包，然后将包放置到src目录下
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

2.安装相应插件

1.driver_base类

sudo apt-get install ros-melodic-driver-base

2.controllers类

sudo apt-get install ros-kinetic-controller-manager
sudo apt-get install ros-kinetic-gazebo-ros-control
sudo apt-get install ros-kinetic-effort-controllers
sudo apt-get install ros-kinetic-joint-state-controller

3.rtabmap类

sudo apt-get install ros-kinetic-rtabmap-ros

4.ackermann_msgs类

sudo apt-get install ros-kinetic-ackermann-msgs

5.更多的错误解决可以参考https://github.com/xmy0916/racecar

3.编译

下载好源码包之后，回到工作空间，使用catkin_make进行编译以下
在这里插入图片描述加入环境变量

source ./devel/setup.bash

然后就可以使用roslaunch进行ros的训练了

二、仿真

1.运行小车模型

roslaunch racecar_gazebo racecar.launch

在这里插入图片描述
在程序运行之后，会出现如下图的界面，可以将鼠标移动到tk窗口上，然后可以使用WASD按键进行小车的运动
在这里插入图片描述

2.运行赛道

在终端中输入命令运行赛道

roslaunch racecar_gazebo racecar_runway.launch

当赛道运行成功后，可以通过tk窗口控制小车的运行，此时，再打开一个终端，输入如下命令，进行slam建图

roslaunch racecar_gazebo slam_gmapping.launch

当建图完成后，rviz中会出现建立成功的图形
在这里插入图片描述使用slam建图成功后，再打开一个终端，在终端中输入命令，将绘制好的地图保存下来

rosrun map_server map_saver -f test_map

如下图，地图文件已经保存到系统根目录
在这里插入图片描述再将地图剪切到racecar_gazebo的map文件夹中
在这里插入图片描述

3.自主定位导航

打开launch文件夹下的rececar_runway_navigation.launch文件，将其中的map路径改为刚才建立的地图名称
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
启动导航和环境地图

roslaunch racecar_gazebo racecar_runway_navigation.launch

启动rviz

roslaunch racecar_gazebo racecar_rviz.launch

启动rviz之后，在rviz的界面中使用2D Nav Goal工具进行手工绘制路线，如下
在这里插入图片描述启动自主导航

rosrun racecar_gazebo path_pursuit.py

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

4.搭建自己的地图

1.打开gazebo

gazebo

2.在gazebo中选择Building Editor，然后进行地图的绘制
在这里插入图片描述
3.保存地图
选择save as，然后输入一个名字，保存
在这里插入图片描述
4.再次打开gazebo，选择刚才创建的地图，在地图中放置障碍物
在这里插入图片描述
放置完成后保存
在这里插入图片描述5.新建一个launch文件
在文件中输入如下内容
在这里插入图片描述
6.启动导航
通小车赛道的导航一样，先启动地图模型，然后进行建图处理

roslaunch racecar_gazebo test_run.launch

roslaunch racecar_gazebo slam_gmapping.launch

同样通过tk窗口，使用按键来控制小车的运动
在这里插入图片描述待小车运动完成后，相应的地图也绘制完成
在这里插入图片描述
同样，打开一个新的终端，保存地图

rosrun map_server map_saver -f test_run_map

在这里插入图片描述
在系统的根目录下也可以看到保存的地图
在这里插入图片描述同样将地图文件剪切到racecar_gazebo的map文件夹中
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

5.导航

修改racecar_runway_navigition.launch文件的内容，将world和map修改为自己建立的world和map模型
在这里插入图片描述
修改保存之后，就可以进行自建地图的自主导航了

roslaunch racecar_gazebo racecar_runway_navigation.launch

roslaunch racecar_gazebo racecar_rviz.launch

gazebo和rviz启动之后，在rviz中使用2D Nav Goal进行手动的路线绘制，需要注意路线的精度，不要触碰到周围的障碍物，不然容易造成小车翻车，同时也需要注意小车的起始位置
下图中，由于起始位置小车是对着墙壁的，所以在路线绘制好之后进行自主导航时就出现了翻车现象
在这里插入图片描述
在之后，通过手动干预改变小车在地图中的起始位置，再绘制路线时就不会出现问题了
在这里插入图片描述
并且由于整个地图是联通的，所以没法进行全路段的导航
在这里插入图片描述最后，小车进行自主导航到达路线的终点
在这里插入图片描述

参考文献：
https://www.cnblogs.com/yytlmm/p/11083143.html
https://www.guyuehome.com/6463
https://blog.csdn.net/lxzysx/article/details/107042352
https://github.com/xmy0916/racecar.git

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