# turtlebot3_simulation_1

**Repository Path**: zbrover/turtlebot3_simulation_1

## Basic Information

- **Project Name**: turtlebot3_simulation_1
- **Description**: https://www.yuque.com/u41966529/lmsgts/ec6adi8146o2b99q
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Apache-2.0
- **Default Branch**: ardupilot_controller
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 3
- **Created**: 2024-08-20
- **Last Updated**: 2024-08-20

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

## 简介
1.工作目标<br>

本项目用ros 2和Gazebo Garden实现ArduPilot Rover导航的软件仿真。<br>

2.基本思路<br>

[turblebot3_simulation](https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_simulations)软件包已经提供了Gazebo classic版本的小车模型，在小车模型中采用了ros 1的差速车驱动插件（libgazebo_ros_diff_drive），也实现了Gazebo classic的小车模型的仿真。为了用ros 2和Gazebo Garden实现ArduPilot小车的仿真，我们分两步来做：<br>
- 第一步，我们把小车模型的Gazebo classic版本改成Gazebo Garden版本，并在小车模型中使用ros 2的差速车插件（DiffDrive），这样就用ros 2实现Gazebo Garden版本的小车仿真。<br>
- 第二步，我们将ros 2的差速车驱动插件替换成ArduPilot的ros 2的插件（ardupilot_gazebo)，这样就可以用ros 2实现ArduPilot Rover在Gazebo Garden版本下的软件仿真。为此，我们还需要在turblebot3_simulation软件包中启动ardupilot dds，这样，ardupilot软件仿真程序才能通过Gazebo中的ros 2插件与Gazebo的物理引擎产生互动。<br>
  
关于导航软件包[navigation2](https://github.com/ros-planning/navigation2.git)，由于此软件包采用turblebot3_simulation的Gazebo classic小车模型实现了导航，又由于我们在turblebot3_simulation中已经将Gazebo classic的模型改造成了Gazebo Garden模型，所以我们可以直接调用navigation2的启动序列实现导航。<br>
 
我们的程序既可以用ArduPilot提供的ros 2 Gazebo插件实现软件仿真，也可以用Gazebo提供的ros 2差速车驱动插件实现软件仿真。<br>

3.代码库的组织<br>

navigation2的分支和turtlebot3_simulation的ardupilot_controller分支是一个使用ardupilot固件的导航仿真程序<br>
navigation2的ardupilot_controller分支是由humble分支改造而来，turtlebot3_simulation的ardupilot_controller分支是由master分支改造而来<br>
旧分支参考链接：<br>
[https://gazebosim.org/docs/latest/migrating_gazebo_classic_ros2_packages/](http://)<br>
[https://docs.nav2.org/development_guides/build_docs/index.html#build](http://)<br>
[https://github.com/azeey/turtlebot3_simulations/tree/new_gazebo](http://)<br>

## 版本说明

本仿真用到的基础软件版本说明如下：<br>
Ubuntu Linux 22.04<br>
ROS 2.0（ROS Humble)<br>
Gazebo Garden(ROS Humble)<br>

## 先决条件

1.安装ROS2.0<br>
2.安装Gazebo Garden<br>
3.ROS2 with SITL in Gazebo<br>
 [https://ardupilot.org/dev/docs/ros2.html](http://)<br>
 [https://ardupilot.org/dev/docs/ros2-sitl.html](http://)<br>
 [https://ardupilot.org/dev/docs/ros2-gazebo.html](http://)<br>

## 安装步骤

1.将turtlebot3_simulation功能包下载到ros2_ws工作空间<br>
打开一个新的终端:<br>
`mkdir -p ~/ros2_ws/src`<br>
`cd ~/ros2_ws/src`<br>
`git clone -b ardupilot_controller https://gitee.com/zbrover/turtlebot3_simulation.git`<br>
`colcon build --packages-select turtlebot3_simulations turtlebot3_fake_node turtlebot3_gazebo --symlink-install`<br>
2.建立ROS工作空间，并下载功能包navigation2<br>
打开一个新的终端:<br>
`mkdir -p ~/nav2_ws/src`<br>
`cd ~/nav2_ws/src`<br>
`git clone https://github.com/ros-planning/navigation2.git --branch humble ./src/navigation2`<br>
`cd ~/nav2_ws`<br>
`rosdep install -y \
  --from-paths ./src \
  --ignore-src`<br>
`rosdep install -y -r -q --from-paths src --ignore-src --rosdistro humble`<br>
`colcon build   --symlink-install`<br>
`rosdep install -y -r -q --from-paths src --ignore-src --rosdistro humble`<br>
3.将twist_stamper（话题转换）功能包下载到ros2_ws工作空间<br>
原文链接：[https://github.com/joshnewans/twist_stamper](http://)<br>
`cd ~/ros2_ws/src`<br>
` git clone -b main https://github.com/joshnewans/twist_stamper`
`colcon build --packages-select twist_stamper`

## 启动步骤(ArduPilot提供的ros 2 Gazebo插件)

目前实现的命令：<br>
1.事先要在sitl_dds_udp.launch.py中把mavproxy注释掉。<br>
打开一个新的终端:<br>
2.刷新环境变量<br>
~$ `cd nav2_ws`<br>
~/nav2_ws$`. install/setup.bash`<br>
~/nav2_ws$ `cd`<br>
~$ `cd ros2_ws`<br>
~/ros2_ws$ `. install/setup.bash`<br>
3.变量赋值，使其找到所需要使用的文件<br>
~/ros2_ws$ `export TURTLEBOT3_MODEL=apm`<br>
~/ros2_ws$ `ros2 launch turtlebot3_gazebo apm_turtlebot3_launch_2.py`<br><br>
打开一个新的终端:<br>
4.启动地面站软件mavproxy<br>
~$ `mavproxy.py --out 127.0.0.1:14550 --out 127.0.0.1:14551 --master tcp:127.0.0.1:5760 --sitl 127.0.0.1:5501 --non-interactive`<br>
注意：运行这个才有DDS节点<br><br>
打开一个新的终端:<br>
5.解锁ardupilot<br>
~/ros2_ws$ `ros2 service call /ap/arm_motors ardupilot_msgs/srv/ArmMotors "{arm: True}"`<br>
6.设置ardupilot为导航模式<br>
~/ros2_ws$ `ros2 service call /ap/mode_switch ardupilot_msgs/srv/ModeSwitch "{mode: 15}"`<br>
7.运行话题转换节点<br>
~/ros2_ws$ `ros2 run twist_stamper twist_stamper --ros-args -r cmd_vel_in:=cmd_vel -r cmd_vel_out:=/ap/cmd_vel -p frame_id:=base_link`<br>
8.现在可以在rviz中初始化2D Pose Estimate，然后指定2D goal。<br>

## 启动步骤(Gazebo提供的ros 2差速车驱动插件)

1.刷新环境变量<br>
~$ `cd nav2_ws/`<br>
~/nav2_ws$ `. install/setup.bash`<br>
~/nav2_ws$ `cd`<br>
~$ `cd ros2_ws`<br>
~/ros2_ws$  `. install/setup.bash`<br> 
2.变量赋值，使其找到所需要使用的文件<br>
~/ros2_ws$ `export TURTLEBOT3_MODEL=waffle`<br>
~/ros2_ws$ `export GAZEBO_MODEL_PATH=$GAZEBO_MODEL_PATH:/home/ros2/turtlebot3_ws/src/turtlebot3_simulations/turtlebot3_gazebo/models`<br>
~/ros2_ws$ `ros2 launch turtlebot3_gazebo tb3_turtlebot3_launch_2.py`<br>