# 5.1 Gazebo
## 5.1.1 简介
ROS中的工具就是帮助我们完成一系列的操作,使得我们的工作更加轻松高效。ROS工具的功能大概有以下几个方向:仿真、调试、可视化。本节课我们要学习的Gazebo就是实现了仿真的功能,而调试与可视化由Rviz、rqt来实现,我们下节再依次介绍。
## 5.1.2 认识 Gazebo
对于Gazebo,大家可能并不陌生,因为我们在前面的学习过程中已经数次用到这个仿真环境,无论是在topic通信还是在service通信中,我们的demo都是在Gazebo中实现。
Gazebo是一个机器人仿真工具,模拟器,也是一个独立的开源机器人仿真平台。当今市面上还有其他的仿真工具例如V—Rep、Webots等等。但是Gazebo不仅开源,也是是兼容ROS最好的仿真工具。
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Gazebo的功能很强大,最大的优点是对ROS的支持很好,因为Gazebo和ROS都由OSRF(Open Source Robotics Foundation)开源机器人组织来维护,Gazebo支持很多开源的物理引擎比如最典型的ODE。可以进行机器人的运动学、动力学仿真,能够模拟机器人常用的传感器(如激光雷达、摄像头、IMU等),也可以加载自定义的环境和场景。
## 5.1.3 仿真的意义
仿真不仅仅只是做出一个很酷的3D场景,更重要的是给机器人一个逼近现实的虚拟物理环境,比如光照条件、物理距离等等。设定好具体的参数,让机器人完成我们设定的目标任务。比如一些有危险因素的测试,就可以让机器人在仿真的环境中去完成,例如无人车在交通环境复杂的交通要道的效果,我们就可以在仿真的环境下测试各种情况无人车的反应与效果,如车辆的性能、驾驶的策略、车流人流的行为模式等,又或者各种不可控因素如雨雪天气,突发事故,车辆故障等,从而收集结果参数指标信息等等,只有更大程度的逼近现实,才能得出车辆的真实效果。直到无人车在仿真条件下做到万无一失,才能放心的投放到真实环境中去使用,这即避免了危险因素对实验者的威胁,也节约了时间和资源,这就是仿真的意义。
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通常一些不依赖于具体硬件的算法和场景都可以在Gazebo上仿真,例如图像识别、传感器数据融合处理、路径规划、SLAM等任务完全可以在Gazebo上仿真实现,大大减轻了对硬件的依赖。
## 5.1.4 演示
和我们前面的实例测试一样,我们打开教材的模拟场景,输入`roslaunch robot_sim_demo robot_spawn_launch`
### 操作说明
* 平移:鼠标左键
* 旋转:鼠标滚轮中键
* 放缩:鼠标滚轮
* 界面左侧是控制面板
* 导入模型就在控制面板的insert,可以直接拖入模拟空间,也可以按需自制模型拖入。
## 5.1.5 小结
虽然Gazebo目前的功能还称不上强大,同时还存在着一些BUG,但是对于我们的入门学习也已经是足够了,随着版本的更新,Gazebo也在越来越强大。
- 前言
- 第一章 ROS简介
- 机器人时代的到来
- ROS发展历程
- 什么是ROS
- 安装ROS
- 安装ROS-Academy-for-Beginners教学包
- 二进制与源码包
- 安装RoboWare Studio
- 单元测试一
- 第二章 ROS文件系统
- Catkin编译系统
- Catkin工作空间
- Package软件包
- CMakeLists.txt
- package.xml
- Metapacakge软件元包
- 其他常见文件类型
- 单元测试二
- 第三章 ROS通信架构(一)
- Node & Master
- Launch文件
- Topic
- Msg
- 常见msg类型
- 单元测试三
- 第四章 ROS通信架构(二)
- Service
- Srv
- Parameter server
- Action
- 常见srv类型
- 常见action类型
- 单元测试四
- 第五章 常用工具
- Gazebo
- RViz
- Rqt
- Rosbag
- Rosbridge
- moveit!
- 单元测试五
- 第六章 roscpp
- Client Library与roscpp
- 节点初始、关闭与NodeHandle
- Topic in roscpp
- Service in roscpp
- Param in roscpp
- 时钟
- 日志与异常
- 第七章 rospy
- Rospy与主要接口
- Topic in rospy
- Service in rospy
- Param与Time
- 第八章 TF与URDF
- 认识TF
- TF消息
- tf in c++
- tf in python
- 统一机器人描述格式
- 附录:TF数学基础
- 三维空间刚体运动---旋转矩阵
- 三维空间刚体运动---欧拉角
- 三维空间刚体运动---四元数
- 第九章 SLAM
- 地图
- Gmapping
- Karto
- Hector
- 第十章 Navigation
- Navigation Stack
- move_base
- costmap
- Map_server & Amcl
- 附录:Navigation工具包说明
- amcl
- local_base_planner
- carrot_planner
- clear_costmap_recovery
- costmap_2d
- dwa_local_planner
- fake_localization
- global_planner
- map_server
- move_base_msg
- move_base
- move_slow_and_clear
- navfn
- nav_core
- robot_pose_ekf
- rotate_recovery