现在很多小伙伴在为全国大学生智能车比赛做准备，但在进行小车组装之前，一定会通过ROS进行赛道模拟，调试，一切准备就绪后才会进行现实中小车的组装，因此，测试是非常重要的，本次博客，林君学长主要带大家利用Gazebo搭建全国大学生智能车比赛的规则赛道，控制小车，跑完赛道，虽然只是简单的模拟，但对参赛的小伙伴来说，可以说非常重要了，有了一个入门的基础，接下来，一起看步骤了解吧！  

• ubuntu版本：ubuntuKylin-16.04
• ROS版本：ROS-kinetic
• Gazebo版本：Gazebo-7.16

一、 ROS仿真功能包下载编译

  一下ROS的仿真功能包需要通过GitHub克隆下载，当然是网络的大佬写好了的，小伙伴如需要自己写，可以参考其中的代码，进行自行构建，这里，林君学长推荐模仿该仿真功能包，进行自行搭建，毕竟对于才参赛的同学来说，动手能力非常的重要！   1、racecar功能包下载 （1）、新建终端进入ROS工作空间的src目录下

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">cd</span> ~/lenovo/ros/src
</code>

  （2）、下载Gazebo搭建赛道功能包racecar  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">git</span> clone https://github.com/xmy0916/racecar.git
</code>

 
  （3）、racecar功能包中资源展示  
  （4）、建议及推荐   （1）、小伙伴如果下载过慢，可以尝试通过手机开热点后，通过电脑进行连接，然后下载，这样可能会下载成功，因为林君学长就是这样下载成功的   （2）、小伙伴如果实在不能够下载，林君学长已经将该源码资源包啥贯穿到我的资源模块，小伙伴可以去林君学长的后台下载，下载链接如下所示: https://download.csdn.net/download/qq_42451251/12483862  
  以上资源包的内容和林君学长下面讲解资源包的内容完全一样哦，接下来，让我们进入正题吧！

2、安装该功能包运行需要的控件

  在上面的终端不关闭的情况下，新建一个终端，进行控件的安装，控件的安装是为了本次实验任务需要，不安装，在编译或者运行的时候会出现错误的哦！ (1）、driver_base的控件安装  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">sudo</span> <span class="token function">apt-get</span> <span class="token function">install</span> ros-kinetic-driver-base
</code>

 
  输入y进行下载，以上截图为操作现状，后面的控件下载将不给出截图了哦，输入y对应下载就好！ (2）、controllers控件安装  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">sudo</span> <span class="token function">apt-get</span> <span class="token function">install</span> ros-kinetic-gazebo-ros-control
<span class="token function">sudo</span> <span class="token function">apt-get</span> <span class="token function">install</span> ros-kinetic-effort-controllers
<span class="token function">sudo</span> <span class="token function">apt-get</span> <span class="token function">install</span> ros-kinetic-joint-state-controller
</code>

  (3）、ackermann_msgs控件安装

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">sudo</span> <span class="token function">apt-get</span> <span class="token function">install</span> ros-kinetic-ackermann-msgs
</code>

  (4）、planner控件安装  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">sudo</span> <span class="token function">apt-get</span> <span class="token function">install</span> ros-kinetic-global-planner
<span class="token function">sudo</span> <span class="token function">apt-get</span> <span class="token function">install</span> ros-kinetic-teb-local-planner
</code>

  以上就是需要编译之前准备的控件安装啦，控件安装成功后，关闭这个终端；有些控件是之前在进行ROS学习的时候安装过的，但也是本次任务需要的控件，小伙伴对应安装就好，如果安装过，他会提示已安装的哦。接下来，我们开始进行编译吧！

3、racecar功能包编译

  (1）、返回ROS工作空间  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">cd</span> ~/lenovo/ros
</code>

  (2）、编译  

<code class="prism language-bash has-numbering">catkin_make
</code>

  （3）、编译成功如下所示：  
  编译过程中，如果遇到问题，则可根据提示修改，由于林君学长在编译之后，没有遇到过问题，编译很流畅，如果小伙伴遇到问题，可以给林君学长留言或者私信，看到后，能够解决的会帮大家解决的哦！

4、测试是否编译成功

（1）、程序注册  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">source</span> ./devel/setup.bash
</code>

  （2）、在终端输入以下命令，运行小车模型,测试编译是否成功  

<code class="prism language-bash has-numbering">roslaunch racecar_gazebo racecar.launch 
</code>

  以上命令运行之后，系统将会打开一个tk的控制界面小窗，控制小车的移动，同时，系统会打开Gazebo仿真软件，里面会有一个小车模型，如下所示：  
  该tk窗口可以通过键盘的WSAD来控制小车进行位移！

二、 运行功能包自带的赛道

1、运行赛道，控制小车进行位移

（1）、在上面ctrl+c结束gazebo的运行，然后运行如下命令，运行赛道  

<code class="prism language-bash has-numbering">roslaunch racecar_gazebo racecar_runway.launch
</code>

  （2）、运行结果如下：  
  （3）、控制小车进行位移：  

2、进行gmapping建图

  (1）、新建终端，运行rviz,进行gmapping建图  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">cd</span> ~/lenovo/ros
<span class="token function">source</span> ./devel/setup.bash
roslaunch racecar_gazebo slam_gmapping.launch
</code>

 
  (3）、控制小车跑完全图，进行gmapping建图 （1）、赛道跑到一半  
  （2）、赛道跑完  
  现在gmapping地图就建立好了，操控小车进行跑图需要有点耐心，需要一定的时间，而且操作不到位，可能导致小车翻车，所以小心操控呀！接下来就进行地图的保存吧   (4）、通过以下命令，保存gmapping图  

<code class="prism language-bash has-numbering">rosrun map_server map_saver -f test_map
</code>

 
  保存的地图如下所示：  
 
  注意： 由于我们是在ros下运行的，所以地图在ros工作空间下，小伙伴也可以自行定位地图保存的位置例如：  

<code class="prism language-bash has-numbering">rosrun map_server map_saver -f xxx/xxx/test_map
</code>

  一般来说，地图需要保存到map文件夹内，该文件夹专门用来保存我们创建模型的gmapping地图，如下所示：  
 
  好了，接下来，我们关闭上面运行的所有程序及所有终端，然后我们就可以开始进行我们自己搭建地图了。 接下来，我们自己搭建一个地图，然后添加障碍物进行小车跑图吧！

三、 自行进行赛道搭建

  为了区别刚刚的地图，我们自行创建一个较为简单的地图吧，这也是为了方便本次博客的讲解，下面，我们开始吧！  

1、新建终端，打开Gazebo

(1）、输入如下命令，打开gazebo  

<code class="prism language-bash has-numbering">gazebo
</code>

 
  (2）、点击Edit->Build Editor，进行模型创建  
  (3）、模型创建完成图如下所示： 对于gazebo怎么创建模型图，小伙伴们可以参考林君学长的另一篇博客，讲解了如何通过gazebo创建仿真模型图及对应的保存，博客链接如下所示： https://blog.csdn.net/qq_42451251/article/details/105161520  
  （4）、接下来，将创建好的地图模型保存  
 
  在对应的位置，我们便可以看到我们创建的赛道模型了：  
  (5）、关闭gazebo  

2、运行小车模型，导入刚刚的模型框架，然后保存world文件

  (1）、通过以下代码运行小车模型  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">cd</span> ~/lenovo/ros
<span class="token function">source</span> ./devel/setup.bash
roslaunch racecar_gazebo racecar.launch 
</code>

 
  (2)、拖入刚刚我们创建的地图到合适的位置  
  （3）、添加障碍物  
  （4）、保存world文件到下载功能包中的racecar_gazebo包中的worlds文件夹中   （1）、选择File->Save World AS  
  （2）、选择racecar_gazebo包中的worlds文件夹进行保存，自己命名吧，不要和里面的名字重复就好，学长命名为track1  
 
  （3）、查看是够保存成功  
  可以看到模型导入成功，接下来，我们就创建launch文件运行自己的地图吧！

3、创建launch文件，填写赛道配置参数

  (1）、新建终端，进入racecar_gazebo工程包中的launch文件夹  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">cd</span> ~/lenovo/ros/src/racecar/racecar_gazebo/launch
</code>

  (2）、创建track1.launch文件  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">touch</span> track1.launch
</code>

  (3)、打开track1.launch文件，写入配置参数  

<code class="prism language-bash has-numbering">gedit track1.launch
</code>

  写入如下代码：  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token operator"><</span>?xml version<span class="token operator">=</span><span class="token string">"1.0"</span>?<span class="token operator">></span>
<span class="token operator"><</span>launch<span class="token operator">></span>
  <span class="token operator"><</span><span class="token operator">!</span>-- Launch the racecar --<span class="token operator">></span>
  <span class="token operator"><</span>include file<span class="token operator">=</span><span class="token string">"<span class="token variable">$(<span class="token function">find</span> racecar_gazebo)</span>/launch/racecar.launch"</span><span class="token operator">></span>
    <span class="token operator"><</span>arg name<span class="token operator">=</span><span class="token string">"world_name"</span> value<span class="token operator">=</span><span class="token string">"track1"</span>/<span class="token operator">></span>
  <span class="token operator"><</span>/include<span class="token operator">></span>
<span class="token operator"><</span>/launch<span class="token operator">></span></code>

  然后点击保存后关闭！接下来就可以运行我们自己的赛道了

4、运行我们的地图

(1）、运行地图  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">source</span> ./devel/setup.bash
roslaunch racecar_gazebo track1.launch 
</code>

 
  (2）、控制小车跑图  

5、进行gmapping建图

  (1）、上面运行的终端不关闭，新建终端，接着输入如下命令，进行gmapping建图  

<code class="prism language-bash has-numbering">roslaunch racecar_gazebo slam_gmapping.launch
</code>

 
(2）、控制小车，跑完全图，全图如下所示：  
  (3）、新建终端，保存gmapping创建的地图    

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">cd</span> ~/lenovo/ros/src/racecar/racecar_gazebo/map
rosrun map_server map_saver -f track1_map
</code>

 
  (4）查看地图是否保存成功  
  可以看到，地图已经完整的保存了哦；到这里，我们的基本任务就完成了哦，关闭以上运行的所有软件，及所有终端；接下来，我们就让小车自动导航吧，避免人工操作过于繁琐，让它自己跑起来！

四、 实现 小车自主定位导航

1、创建手工导航launch文件

(1）、新建终端，创建track2.launch文件  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">cd</span> ~/lenovo/ros/src/racecar/racecar_gazebo/launch
<span class="token function">touch</span> track2.launch
gedit track2.launch
</code>

  (2）、写入配置文件代码  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token operator"><</span>?xml version<span class="token operator">=</span><span class="token string">"1.0"</span>?<span class="token operator">></span>
<span class="token operator"><</span>launch<span class="token operator">></span>
  <span class="token operator"><</span><span class="token operator">!</span>-- Launch the racecar --<span class="token operator">></span>
  <span class="token operator"><</span>include file<span class="token operator">=</span><span class="token string">"<span class="token variable">$(<span class="token function">find</span> racecar_gazebo)</span>/launch/racecar.launch"</span><span class="token operator">></span>
    <span class="token operator"><</span>arg name<span class="token operator">=</span><span class="token string">"world_name"</span> value<span class="token operator">=</span><span class="token string">"track1"</span>/<span class="token operator">></span>
  <span class="token operator"><</span>/include<span class="token operator">></span>
  
  <span class="token operator"><</span><span class="token operator">!</span>-- Launch the built-map --<span class="token operator">></span>
  <span class="token operator"><</span>node name<span class="token operator">=</span><span class="token string">"map_server"</span> pkg<span class="token operator">=</span><span class="token string">"map_server"</span> type<span class="token operator">=</span><span class="token string">"map_server"</span> args<span class="token operator">=</span><span class="token string">"<span class="token variable">$(<span class="token function">find</span> racecar_gazebo)</span>/map/track1_map.yaml"</span> /<span class="token operator">></span>

  <span class="token operator"><</span><span class="token operator">!</span>--Launch the move base with <span class="token function">time</span> elastic band--<span class="token operator">></span>
  <span class="token operator"><</span>param name<span class="token operator">=</span><span class="token string">"/use_sim_time"</span> value<span class="token operator">=</span><span class="token string">"true"</span>/<span class="token operator">></span>
  <span class="token operator"><</span>node pkg<span class="token operator">=</span><span class="token string">"move_base"</span> type<span class="token operator">=</span><span class="token string">"move_base"</span> respawn<span class="token operator">=</span><span class="token string">"false"</span> name<span class="token operator">=</span><span class="token string">"move_base"</span> output<span class="token operator">=</span><span class="token string">"screen"</span><span class="token operator">></span>
    <span class="token operator"><</span>rosparam file<span class="token operator">=</span><span class="token string">"<span class="token variable">$(<span class="token function">find</span> racecar_gazebo)</span>/config/costmap_common_params.yaml"</span> command<span class="token operator">=</span><span class="token string">"load"</span> ns<span class="token operator">=</span><span class="token string">"global_costmap"</span> /<span class="token operator">></span>
    <span class="token operator"><</span>rosparam file<span class="token operator">=</span><span class="token string">"<span class="token variable">$(<span class="token function">find</span> racecar_gazebo)</span>/config/costmap_common_params.yaml"</span> command<span class="token operator">=</span><span class="token string">"load"</span> ns<span class="token operator">=</span><span class="token string">"local_costmap"</span> /<span class="token operator">></span>
    <span class="token operator"><</span>rosparam file<span class="token operator">=</span><span class="token string">"<span class="token variable">$(<span class="token function">find</span> racecar_gazebo)</span>/config/local_costmap_params.yaml"</span> command<span class="token operator">=</span><span class="token string">"load"</span> /<span class="token operator">></span>
    <span class="token operator"><</span>rosparam file<span class="token operator">=</span><span class="token string">"<span class="token variable">$(<span class="token function">find</span> racecar_gazebo)</span>/config/global_costmap_params.yaml"</span> command<span class="token operator">=</span><span class="token string">"load"</span> /<span class="token operator">></span>
    <span class="token operator"><</span>rosparam file<span class="token operator">=</span><span class="token string">"<span class="token variable">$(<span class="token function">find</span> racecar_gazebo)</span>/config/teb_local_planner_params.yaml"</span> command<span class="token operator">=</span><span class="token string">"load"</span> /<span class="token operator">></span>

    <span class="token operator"><</span>param name<span class="token operator">=</span><span class="token string">"base_global_planner"</span> value<span class="token operator">=</span><span class="token string">"global_planner/GlobalPlanner"</span> /<span class="token operator">></span>
    <span class="token operator"><</span>param name<span class="token operator">=</span><span class="token string">"planner_frequency"</span> value<span class="token operator">=</span><span class="token string">"0.01"</span> /<span class="token operator">></span>
    <span class="token operator"><</span>param name<span class="token operator">=</span><span class="token string">"planner_patience"</span> value<span class="token operator">=</span><span class="token string">"5.0"</span> /<span class="token operator">></span>
    <span class="token operator"><</span><span class="token operator">!</span>--param name<span class="token operator">=</span><span class="token string">"use_dijkstra"</span> value<span class="token operator">=</span><span class="token string">"false"</span> /--<span class="token operator">></span>
    
    <span class="token operator"><</span>param name<span class="token operator">=</span><span class="token string">"base_local_planner"</span> value<span class="token operator">=</span><span class="token string">"teb_local_planner/TebLocalPlannerROS"</span> /<span class="token operator">></span>
    <span class="token operator"><</span>param name<span class="token operator">=</span><span class="token string">"controller_frequency"</span> value<span class="token operator">=</span><span class="token string">"5.0"</span> /<span class="token operator">></span>
    <span class="token operator"><</span>param name<span class="token operator">=</span><span class="token string">"controller_patience"</span> value<span class="token operator">=</span><span class="token string">"15.0"</span> /<span class="token operator">></span>

    <span class="token operator"><</span>param name<span class="token operator">=</span><span class="token string">"clearing_rotation_allowed"</span> value<span class="token operator">=</span><span class="token string">"false"</span> /<span class="token operator">></span>
  <span class="token operator"><</span>/node<span class="token operator">></span>
  
<span class="token operator"><</span>/launch<span class="token operator">></span></code>

  （3）、如何改为你们的？   小伙伴只需要如下图所示，该其中两个地方，改为你们自己的模型名和保存地图的yaml文件就可以了：  

2、运行手工导航

  (1）、输入如下命令，运行我们的赛道  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">cd</span> ~/lenovo/ros
<span class="token function">source</span> ./devel/setup.bash
roslaunch racecar_gazebo track2.launch
</code>

 
(2）、新建终端，运行RVIZ进行手工导航  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">cd</span> ~/lenovo/ros
<span class="token function">source</span> ./devel/setup.bash
roslaunch racecar_gazebo racecar_rviz.launch
</code>

 
  (3）、新建终端，启动导航的path_pursuit.py文件  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">cd</span> ~/lenovo/ros
<span class="token function">source</span> ./devel/setup.bash
rosrun racecar_gazebo path_pursuit.py
</code>

 

3、选择2D Nav Goal指针，进行手工导航

  (1）、选择2D Nav Goal指针  
  (2）、通过2D Nav Goal指针选择地图上面的一个点进行手工导航

(3）、新建终端，运行路径python文件，提示是否到达终点  

<code class="prism language-bash has-numbering"><span class="token function">cd</span> ~/lenovo/ros
<span class="token function">source</span> ./devel/setup.bash
rosrun racecar_gazebo path_pursuit.py
</code>

 

(4）、观察小车的移动情况  
  到达终点之后，运行路径python文件的终端就会显示已到达：  
  小车自动导航很慢的，小伙伴耐心等待就行了！ 以上就是本次博客的全部内容啦，希望小伙伴通过对本次博客的阅读，可以帮助小伙伴理解，如何进行赛道搭建并进行小车吧比赛建模，对小伙伴参加全国智能车大赛是非常有帮助的哦！ 遇到问题的小伙伴评论区留言，林君学长看到会为大家解答的，这个学长不太冷！   陈一月的又一天编程随岁月^ _ ^