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LOGO利用ROS

在仿真環(huán)境下監(jiān)控和調(diào)

試小車02仿真環(huán)境搭建調(diào)試技術(shù)概述總結(jié)Contents概述無硬件測試優(yōu)勢·

02

仿真環(huán)境允許在無硬件情況下測試算法和控制邏輯。開發(fā)效益體現(xiàn)04

大大降低開發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)，提高

開發(fā)效率。仿真解決方案提供ROS

提供完整的機(jī)器人仿真解決方案，支持Gazebo、Stage

等主流

仿真器。模擬場景能力可以模擬傳感器數(shù)據(jù)、物理交互和真實(shí)世界場景。ROS

仿真環(huán)境介紹0103監(jiān)控和調(diào)試的重要性系統(tǒng)運(yùn)行保障實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)器人狀態(tài)，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。算法問題解決快速定位和解決算法問題?！窨刂撇呗则?yàn)證驗(yàn)證控制策略的有效性?！?/p>

算法優(yōu)化支持收集測試數(shù)據(jù)用于算法優(yōu)化。2V6W

I2989Tof2noit2UD

M2A仿真環(huán)境搭建包安裝安裝ROSGazebo包

：sudoapt-getinstallros-<distro>gazebo-ros-pkgso世界環(huán)境配置配置仿真世界環(huán)境。88

)啟動示例代碼啟動仿真環(huán)境示例代碼：

bash.roslaunchgazebo_rosempty_world.launch.roslaunch

your_robot_descriptionrobot.launch.模型文件創(chuàng)建創(chuàng)建機(jī)器人URDF模型描述文件。Gazebo

仿真環(huán)境配置物理屬性定義URDF

模型定義小車物理屬性

。傳感器配置配置傳感器：激光雷達(dá)、攝像頭、IMU等。小車仿真模型驅(qū)動器和控制器設(shè)置設(shè)置驅(qū)動器和控制器。示例URDF結(jié)構(gòu)示例URDF結(jié)構(gòu)：xml.rqt_bag工具rqt_bag:

記錄和回放ROS數(shù)據(jù)包。rqt_plot

工

具rqt_plot:

實(shí)時(shí)繪制數(shù)據(jù)曲線。bash.rqt_plot/odom/pose/pose/position/x/odom/pose/pose/position/y####3.2.3rqt_consoleT具。rqt_console:查看和過濾ROS日志。RQT

可視化工具rqt_graph

工

具rqt_graph:

顯示節(jié)點(diǎn)和話題連接圖。01

顯示能力實(shí)時(shí)顯示機(jī)器人模型和傳感器數(shù)據(jù)。

插件配置配置顯示插件監(jiān)控關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

可視化內(nèi)容可視化激光掃描、點(diǎn)云、路徑規(guī)劃結(jié)

果

。

配置保存保存配置以便重復(fù)使用。RViz

三維可視化調(diào)試技術(shù)使用rosbag

記錄關(guān)鍵數(shù)據(jù)：rosbag

record

-O

robot_data.bag/odom/scan/cmd_vel####4.1.2數(shù)據(jù)回放。rosbag

play

robot_data.bag回放時(shí)發(fā)布靜態(tài)TF.rosbag

play

robot_data.bag--clock.回放時(shí)發(fā)布靜態(tài)TF:數(shù)據(jù)記錄與回放數(shù)據(jù)記錄示例監(jiān)控節(jié)點(diǎn)代碼#!/us/binenvpvthonimportrospyfrom

nay_mssmse

import

Odometryfromsensor_msgs.msgimport

LaserScanclass

RobotMonitor:def

init_(selfl:rospy.initnode(robotmonitor)#訂閱關(guān)鍵話題selfodom_sub=rosp.Subscriber(/odom',Odometrv,self.odom_callback)

self.scansub=rOsDY.Subscribel/scan',LaserScan,self.scancallback)#監(jiān)控變量self,position_history=1selfobstacle

distances=1defodom

calback(self,msel:#記錄位置信息DO5=msE.Dose.Dose.Dositionseli.position_history.appenal(posx,pos.y)#檢查位置漂移iflen(self.position

history)>100:rospy.loginfo!"Position:(9625,96.21)",posx,DosS.M)def

scan_callback(elf,ms):#監(jiān)控障礙物距離min

distance=miní(ms.ranges)self.obstacledistancesaopend(mindistance)ifmindistance<0.5:rospy.loewarnl"Obstacleto

close:9%.2fmeters",min_distance)if_name_=“_main_”:monitor=RobotMonitorfl)rOSDvsoin0節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建目的創(chuàng)建專門的監(jiān)控節(jié)點(diǎn)收集和分析數(shù)據(jù)。自定義監(jiān)控節(jié)點(diǎn)活動中的話題和服務(wù)的查看rostopic

listrostopic

echorosservicecallrqt_graph查看內(nèi)部數(shù)據(jù)話題發(fā)布頻率檢查檢查話題發(fā)布頻率：importrospyfrom

threading

import

Timerclass

PerformanceMonitor:def_init_(self):selfmessage_count=0self.timer=Timer(1.0,self.report_performance)self.timer.start()defmessage_callback(self,msg):selfmessage_count

+=1def

report_performance(self):rospy.loginfo("Message

rate:%d

Hz",self.message_count)self.message_count

=0self.timer=Timer(1.0,self.report_performance)self.timer.start()性能監(jiān)控資源使用監(jiān)控監(jiān)控CPU和內(nèi)存使用情況。實(shí)戰(zhàn)案例

小車導(dǎo)航調(diào)試監(jiān)控內(nèi)容監(jiān)控路徑規(guī)劃效果。調(diào)試方向調(diào)試避障算法。參數(shù)優(yōu)化優(yōu)化控制參數(shù)。示例調(diào)試流程示例調(diào)試流程：ONITOREDVIDEORVEILLAl24

HOUR傳感器參數(shù)校準(zhǔn)校準(zhǔn)傳感器參數(shù)。激光雷達(dá)數(shù)據(jù)檢查代碼激光雷達(dá)數(shù)據(jù)檢查代碼：

python.def

check_lidar_data(scan_msg)""檢查激光雷達(dá)數(shù)據(jù)

質(zhì)量”""ranges=scan_msg.ranges.valid_ranges=[r

forrin

ranges

ifscan_msg.range_min<=r<=scan_msg.range_max]

valid_ratio=len(valid_ranges)/len(ranges)if

valid_ratio<0.8:rospy.logwarn("Low

valid

laser

data:%.1f%%",valid_ratio*100)return

valid_ratio.數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性檢查檢查傳感器數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)融合算法驗(yàn)證驗(yàn)證數(shù)據(jù)融合算法。傳感器數(shù)據(jù)驗(yàn)證總結(jié)Gazebo工具Gazebo:

物理仿真環(huán)境。RViz工具RViz:

三維可視化監(jiān)控。RQT

工具RQT:多功能圖形化工具集。rosbag

工

具rosbag:

數(shù)據(jù)記錄和回放。命令行工具命令行工具：快速診斷和監(jiān)控。關(guān)鍵工具回顧流程標(biāo)準(zhǔn)化建立標(biāo)準(zhǔn)化的監(jiān)控流程。工具開發(fā)開發(fā)自定義調(diào)試工具。經(jīng)驗(yàn)分享分享最佳實(shí)踐