ROS 实现深蓝学院宇树机器人仿真

环境必备

深蓝学院的作业是使用 ROS 一件安装指令，在终端进行操作

• 使用鱼香 ROS 一键安装指令

$ wget http://fishros.com/install -O fishros && . fishros

此时安装后的版本为 ROS-Noetic

• 更新系统，在终端执行指令

$ sudo apt update && sudo apt upgrade -y

• 按照深蓝指南安装与 ROS 相关的依赖库

$ sudo apt install -y \
    cmake \
    curl \
    git \
    libfreeimage-dev \
    libprotoc-dev \
    protobuf-compiler \
    libignition-math6-dev \
    libsqlite3-dev \
    libtinyxml2-dev \
    libgflags-dev \
    libavformat-dev \
    libavcodec-dev

• 添加 Gazebo 官方软件源，为安装其做准备

$ sudo apt install -y wget
$ wget https://packages.osrfoundation.org/gazebo.gpg -O /usr/share/keyrings/pkgs-osrf-archive-keyring.gpg
$ echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/pkgs-osrf-archive-keyring.gpg] http://packages.osrfoundation.org/gazebo/ubuntu-stable $(lsb_release -cs) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/gazebo-stable.list > /dev/null

• 安装 Gazebo，首先更新软件再进行安装

$ sudo apt update
$ sudo apt install -y gazebo11 libgazebo11-dev

• 配置 Gazebo 的环境变量，告诉系统此文件的路径

$ echo "source /usr/share/gazebo/setup.sh" >> ~/.bashrc
$ source ~/.bashrc

• 验证其安装结果，初始化软件

$ gazebo worlds/empty.world

这时候由于环境变量配置了，就每次添加环境变量

• 安装 Eigen 数值计算库，为 Cpp 的数值计算作准备

$ cd robocup_g1/eigen-3.4.0
$ mkdir build
$ cd build
$ cmake ..
$ sudo make install

• 安装 RealSense SDK，用于摄像头等外设与 ROS 进行通讯

$ sudo apt-get install ros-noetic-realsense2-camera

• 安装 Ignition-math ，作为 Gazebo 的数字计算库

$ sudo apt install libignition-math4-dev

编译和运行

找到项目工作空间的根目录，通常根目录下包含文件 .catkin_workspace，用于标识工作空间，但是往往不会直接显示，按住组合键 ctrl+H显示隐藏文件

• 在此处打开终端，使用 ROS 专属的构建命令

>$ conda activate ros_env   # 我使用的系统装有 conda，需要切换到独有的环境中支持 python3.8
$ catkin_make

• 启动 ROS 工作节点，先启动 Gazebo 仿真节点

深蓝给出的启动方式为

>$ source ~/robocup_g1/devel/setup.bash
$ roslaunch unitree_guide gazebo.launch

第一个命令是临时地将此环境变量告诉给系统，每次输入这个有点麻烦，我们做一个一劳永逸的工作

先找到当前工作空间的 devel/setup.bash 的绝对路径

>$ pwd

得到终端的响应

>/home/robot/RemoteUsers/Bohao/examples/robocup_g1/devel

再在当前工作空间打开终端，并输入命令

>$ source ./devel/setup.bash # 仅在当前终端生效
$ echo " source ~/RemoteUsers/Bohao/examples/robocup_g1/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc # 所有终端均生效

这时候就将环境变量加入了所有的终端中，再新起一个终端后，直接输入指令

>$ roslaunch unitree_guide gazebo.launch

成功启动了 Gazebo 仿真节点

• 在工作空间内新建一个终端

>$ conda activate ros_env   # 激活我的 ros 环境
$ ./devel/lib/unitree_guide/junior_ctrl

此时不用配置环境变量了，因为我们此前将环境变量便携的一次性配置好了，进入键盘控制节点

• 在 junior_ctrl 主界面输入 2，控制机器人从 State_Passive 切换到 fixed stand

• 回到 Gazebo 主界面，按下暂停键，然后在主菜单中选择 Edit/Reset Model Poses 以重置机器人的位姿

• 在 junior_ctrl 主界面输入 4，控制机器人从 fixed stand 切换到 LOCOMOTION

• 回到 Gazebo 主界面，点击播放键，重启应用

运动的键盘控制为

• 前后运动：

• W 键：向前运动

• S 键：向后运动

• 左右平移：

• A 键：向左平移

• D 键：向右平移

• 左右旋转：

• J 键：向左旋转

• L 键：向右旋转

即可进行机器人的畅玩了

题外，ROS 节点运行情况

• 安装 rqt 小工具，对应适配的 ROS-noetic 版本

>$ sudo apt install ros-noetic-rqt

• 运行 rqt

>$ rqt

观察到运行中的节点情况为

话题激活情况为

方便后续进行分析和学习