Exponenta Banner

Протестируйте автономию робота в симуляции

Скрипт Open Live Script

Этот пример исследует управление MATLAB® Средства моделирования Gazebo®.

При использовании средств моделирования робота важно протестировать автономные алгоритмы и динамически изменить среду в мире, в то время как симуляция запускается. В этом примере показано, как создать основную автономию робота с Gazebo и как взаимодействовать с ним. В этом примере робот является платформой TurtleBot®. Для определенных примеров, вовлекающих TurtleBot, смотрите Передавание с примером TurtleBot.

В этом примере вы используете a timer управлять автономными аспектами перемещения TurtleBot. Таймеры позволяют процессам запускаться в фоновом режиме в регулярных интервалах выполнения, не блокируя командную строку MATLAB®. В то время как можно использовать циклы и другие методы, чтобы исследовать основную автономию, запланированное выполнение и не блокирующаяся природа таймеров делают их лучшим выбором для достижения автономного поведения.

Необходимые условия: Начало работы с Gazebo и симулированным TurtleBot, добавьте, создайте, и удалите объекты в Gazebo, прикладывайте силы и крутящие моменты в Gazebo

Соединитесь с Gazebo

На вашей машине Linux® запустите Gazebo. Если вы используете виртуальную машину от Начало работы с Gazebo и Симулированным TurtleBot, используйте Gazebo Пустой мир.

Инициализируйте ROS, заменив демонстрационный IP-адрес на IP-адрес виртуальной машины. Создайте экземпляр ExampleHelperGazeboCommunicator класс.

rosinit("http://192.168.178.133:11311")
Initializing global node /matlab_global_node_07643 with NodeURI http://192.168.178.1:57635/

gazebo = ExampleHelperGazeboCommunicator;

Создайте стену в мире.

 wall = ExampleHelperGazeboModel("grey_wall","gazeboDB");
 spawnModel(gazebo,wall,[-2 4 0]);

Все модули в Gazebo заданы с помощью соглашения SI.

Создайте ExampleHelperGazeboSpawnedModel объект для мобильной основы и изменения ее состояние ориентации. Вручную вращайте TurtleBot 90 степени (π/2 радианы) так, чтобы это непосредственно стояло перед стеной.

 turtleBot = ExampleHelperGazeboSpawnedModel("turtlebot3_burger",gazebo);
 setState(turtleBot,"orientation",[0 0 pi/2]);

Запустите предотвращение препятствия TurtleBot

В этом разделе описываются простой способ создать автономное поведение на TurtleBot в Gazebo. Используйте основное поведение предотвращения препятствия для TurtleBot. Поведение должно управлять вперед и поворот, когда робот добирается очень близко к препятствию, обнаруженному лазерным сканером.

Создайте глобальные переменные для сообщения издателя и издателя, таким образом, к ним может получить доступ алгоритм управления.

 global robot
 global velmsg

Создайте издателя для скорости и сообщения ROS, чтобы нести информацию.

 robot = rospublisher("/cmd_vel","DataFormat","struct");
 velmsg = rosmessage(robot);

Подпишитесь на лазерную тему скана.

 timerHandles.sub = rossubscriber("/scan","DataFormat","struct");

Создайте таймер, чтобы управлять основным циклом управления TurtleBot.

 t = timer("TimerFcn",{@exampleHelperGazeboAvoidanceTimer,timerHandles},"Period",0.1,"ExecutionMode","fixedSpacing");

Функция обратного вызова таймера, exampleHelperGazeboAvoidanceTimer задает лазерную функцию обратного вызова скана и выполняет основной алгоритм, чтобы позволить TurtleBot стараться не поражать объекты, когда это перемещается.

Запустите таймер.

start(t)

TurtleBot управляет к стене. Если это добирается очень близко к стене, это должно повернуть налево, чтобы не сталкиваться с ним.

Примечание: Если TurtleBot врезался в стену, лазерный скан, вероятно, не публикуется через Gazebo. Перезапустите свой сеанс Gazebo и попробуйте еще раз.

Добавьте объекты

Можно все еще внести изменения в мир, в то время как TurtleBot перемещается. Добавьте новую стену в мир. Если вы добавляете его достаточно скоро, это может блокировать TurtleBot так, чтобы это постаралось не врезаться в стену.

spawnModel(gazebo,wall,[-5.85 0.15 0],[0, 0, pi/2]);
pause(20)     % TurtleBot avoids walls for 20 seconds

Удалите модели и закрытие

Остановите таймер, чтобы остановить алгоритм робота.

stop(t)
delete(t)

Найдите все объекты в мире и удалите тех добавленных вручную.

list = getSpawnedModels(gazebo)
list = 4×1 cell
    {'ground_plane'     }
    {'turtlebot3_burger'}
    {'grey_wall'        }
    {'grey_wall_0'      }

Удалите эти две стены, с помощью следующих команд:

removeModel(gazebo,"grey_wall");
removeModel(gazebo,"grey_wall_0");

Очистите рабочую область издателей, подписчиков и других СВЯЗАННЫХ С ROS объектов, когда вы будете закончены с ними.

clear

Использование rosshutdown если вы сделаны, работая с сетью ROS. Закройте глобальный узел и отключитесь от Gazebo.

rosshutdown
Shutting down global node /matlab_global_node_07643 with NodeURI http://192.168.178.1:57635/

По окончании закройте окно Gazebo на своей виртуальной машине.

Документация ROS Toolbox

Поддержка