教程一Jackal底盘模型搭建ROS Gazebo仿真

一、创作背景

        现在到网上搜索“Gazebo小车仿真”这个关键词，出来的内容要么就是Turtlebot系列或者Husky系列，要么就是从零搭建自己的小车模型。。。那么如果你既不想使用Turtlebot这种虽复杂但过于小巧的底盘模型，又不想使用博主们自己编写搭建的接地气小车模型的话，那么本教程即将为你带来一个颜值还算过得去，描述文件结构清晰简洁的底盘模型——Jackal四轮差速底盘！

二、环境依赖

官方推荐的是Ubuntu16.04 ROS Kinetic系统版本组合

我这边使用的是Ubuntu18.04 ROS Melodic系统版本组合

所以本教程只能保证在最高为ROS Melodic版的环境下完美复现，如果你使用的是ROS Noetic等更新的版本，则不保证能够使用该模型。望知悉！以免做无用功。当然，如果有朋友使用本教程，在Ubuntu20.04 Noetic版本上成功复现的，也请不吝回复，让更多朋友知道。

三、代码链接

 完整工程在 multi_jackal_simulate.zip 这个压缩包

https://github.com/RustSon/multi_jackal_simulatehttps://github.com/RustSon/multi_jackal_simulate

四、部署流程

1、把下载下来的代码解压到一个空的工作空间，比如我这里叫做 jackal_ws/src：

1.  
   └── jackal_ws/src
2.  
   ├── multi_jackal_base
3.  
   ├── multi_jackal_control
4.  
   ├── multi_jackal_description
5.  
   ├── multi_jackal_nav
6.  
   ├── multi_jackal_tutorials
7.  
   ├── navigation-melodic-devel
8.  
   ├── navigation_msgs
9.  
   └── README.md

2、安装一些必要的依赖：

1.  
   cd jackal_ws
2.  
    
3.  
   sudo apt-get install ros-melodic-controller-manager ros-melodic-interactive-marker-twist-server ros-melodic-robot-localization ros-melodic-robot-state-publisher ros-melodic-tf ros-melodic-urdf ros-melodic-xacro ros-melodic-gazebo-ros-control ros-melodic-hector-gazebo-plugins ros-melodic-joint-state-controller ros-melodic-diff-drive-controller ros-melodic-lms1xx ros-melodic-pointgrey-camera-driver ros-melodic-pointgrey-camera-description ros-melodic-teb-local-planner
4.  
    
5.  
   catkin_make -j4

因为我这里给的工程里面包含了 navigation 导航包，而我上面安装的依赖里是没有包含导航包的依赖项的，如果编译报错，你可以根据错误提示，自行安装相应的ros依赖包。当然，如果你觉得这样过于麻烦，也可以使用下面这条命令一键完成：

sudo apt-get install ros-melodic-navigation

3、不出意外，你现在已经编译通过了。如果你之前从未使用过 Gazebo 进行仿真演练，那么请先下载必要的一些模型文件到本地；如果你已经使用过一些比较复杂的仿真场景了，那么这一步无需进行：

1.  
   cd ~/.gazebo/
2.  
   mkdir models
3.  
   cd models
4.  
   wget http://file.ncnynl.com/ros/gazebo_models.txt
5.  
   wget -i gazebo_models.txt
6.  
   ls model.tar.g* | xargs -n1 tar xzvf

4、准备工作已经完成，现在开始打开仿真：

1.  
   加载一个底盘，运行：
2.  
   cd jackal_ws/
3.  
   source devel/setup.bash
4.  
   roslaunch multi_jackal_tutorials one_jackal.launch
5.  
    
6.  
   加载三个底盘，运行：
7.  
   cd jackal_ws/
8.  
   source devel/setup.bash
9.  
   roslaunch multi_jackal_tutorials three_jackal.launch

5、终端出现以下红字错误，无需理睬，可正常使用：

 6、如下图所示，此时你应该可以看到 Gazebo 和 Rviz 都已经打开：

 7、同时终端会一直刷屏以下黄色警告：

 8、这些都是正常现象，因为我们还没有给小车导航包一个可以使用的地图信息，这个时候我们可以选择两种方式给小车提供地图：

方法一：

        利用map_server加载发布地图信息（此处不着重讲该方法，不过需要map文件的可以私信我并留下你的邮箱，我会在查看后一个一个地发送）

方法二：

        利用建图工具包进行实时建图并发布地图信息（开源的建图工具包有Cartographer、Gmapping、Hector等，我推荐使用Cartographer进行建图，后面教程二也会重点讲解这部分，这里为了快速跑起我们的底盘模型，将采用比较简单的Gmapping进行建图）

1.  
   首先安装gmapping工具包：
2.  
   sudo apt-get install ros-melodic-gmapping
3.  
    
4.  
   其次，进入 jackal_ws/src/multi_jackal_tutorials/launch 文件目录下：
5.  
   gedit gmapping.launch
6.  
   将下方内容复制到该launch中，并保存
7.  
    
8.  
   另开终端，启动建图：
9.  
   source devel/setup.bash
10.  
    roslaunch multi_jackal_tutorials gmapping.launch

1.  
   <launch>
2.  
   <arg name="robot_num" value="1"/>
3.  
   <arg name="robot_name" value="robot_$(arg robot_num)"/>
4.  
   <arg name="scan" default="/$(arg robot_name)/front/scan" /> <!-- 根据自己发布scan名称进行修改 -->
5.  
   <node pkg="gmapping" type="slam_gmapping" name="slam_gmapping" output="screen" clear_params="true">
6.  
   <param name="base_frame" value="$(arg robot_name)/base_link"/> <!-- 根据自己的基座标系名称进行修改 -->
7.  
   <param name="odom_frame" value="$(arg robot_name)/odom"/> <!-- 根据自己的里程计坐标系名称进行修改 -->
8.  
   <param name="map_update_interval" value="0.01"/>
9.  
   <!-- Set maxUrange < actual maximum range of the Laser -->
10.  
    <param name="maxRange" value="8.0"/>
11.  
    <param name="maxUrange" value="7.5"/>
12.  
    <param name="sigma" value="0.05"/>
13.  
    <param name="kernelSize" value="1"/>
14.  
    <param name="lstep" value="0.05"/>
15.  
    <param name="astep" value="0.05"/>
16.  
    <param name="iterations" value="5"/>
17.  
    <param name="lsigma" value="0.075"/>
18.  
    <param name="ogain" value="3.0"/>
19.  
    <param name="lskip" value="0"/>
20.  
    <param name="minimumScore" value="10.0"/>
21.  
    <param name="srr" value="0.01"/>
22.  
    <param name="srt" value="0.02"/>
23.  
    <param name="str" value="0.01"/>
24.  
    <param name="stt" value="0.02"/>
25.  
    <param name="linearUpdate" value="0.05"/>
26.  
    <param name="angularUpdate" value="0.05"/>
27.  
    <param name="temporalUpdate" value="-1.0"/>
28.  
    <param name="resampleThreshold" value="0.5"/>
29.  
    <param name="particles" value="80"/>
30.  
    <param name="xmin" value="-2.0"/>
31.  
    <param name="ymin" value="-2.0"/>
32.  
    <param name="xmax" value="2.0"/>
33.  
    <param name="ymax" value="2.0"/>
34.  
    <param name="delta" value="0.05"/>
35.  
    <param name="llsamplerange" value="0.01"/>
36.  
    <param name="llsamplestep" value="0.01"/>
37.  
    <param name="lasamplerange" value="0.005"/>
38.  
    <param name="lasamplestep" value="0.005"/>
39.  
    <remap from="scan" to="$(arg scan)"/>
40.  
    </node>
41.  
    </launch>

9、此刻可以看到Rviz已开始出现正常的地图，同时终端的黄色警告也停止了跳动

 10、接下来你可以可以快乐的玩耍Jackal模型啦！比如在Rviz上点击一个Goal，底盘就会自动导航过去了。

五、高级选项

打开 jackal_ws/src/multi_jackal_tutorials/launch/one_jackal.launch 文件：

1.  
   <?xml version="1.0"?>
2.  
    
3.  
   <launch>
4.  
   <arg name="ns" default="robot_1"/>
5.  
   <arg name="config" default="front_laser"/>
6.  
   <arg name="config_id" default="0"/>
7.  
   <arg name="world" default="multi_robot_world_2.world"/> <!-- turtlebot3_house multi_robot_world_2 -->
8.  
   <arg name="gui" default="true"/>
9.  
   <arg name="rviz" default="true"/>
10.  
     
11.  
    <!-- Start Gazebo. -->
12.  
    <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch">
13.  
    <arg name="use_sim_time" value="true"/>
14.  
    <arg name="gui" value="$(arg gui)"/>
15.  
    <arg name="world_name" value="$(find multi_jackal_tutorials)/worlds/$(arg world)"/>
16.  
    </include>
17.  
     
18.  
    <!-- Spawn the robot. -->
19.  
    <include file="$(find multi_jackal_base)/launch/jackal_base.launch">
20.  
    <arg name="ns" value="$(arg ns)"/>
21.  
    <arg name="config" value="$(arg config)"/>
22.  
    <arg name="config_id" value="$(arg config_id)"/>
23.  
    <arg name="use_move_base" value="true"/>
24.  
    </include>
25.  
     
26.  
    <!-- View in RVIZ. -->
27.  
    <group if="$(arg rviz)">
28.  
    <node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" ns="$(arg ns)" args="-d $(find multi_jackal_tutorials)/rviz/one_jackal.rviz" >
29.  
    <remap from="/move_base_simple/goal" to="/$(arg ns)/move_base_simple/goal"/>
30.  
    </node>
31.  
    </group>
32.  
     
33.  
    </launch>

最前面的六个参数都是可以改变的，分别可以有以下选择：

1.  
   ns ：这个是机器人前缀，可随意更改，只要保证 gmapping.launch 中的 robot_name 和它对应上即可
2.  
   config ：可以选择 base 、twocams、front_laser、alvartags、front_bumblebee2等等
3.  
   config_id ：这个通常是 0
4.  
   world ：可以选择 empty、multi_robot_world_2、stuff、turtlebot3_house等等
5.  
   gui ：是否开启 Gazebo界面
6.  
   rviz ：是否开启 Rviz

当然，子目录层级中的一些launch文件里也是有很多可选配置，后续教程如果用上，会一个一个地进行讲解。

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