前言

本文目标，史上最全，入门最简。工程链接：下载地址这一节参考书上的例子，用gazobo仿真开源项目turtlebot3，我的环境是ubuntu16.04,kinetic版本ros。

（1）创建工作区以及包

创建wanderbot_ws工作区

mkdir -p ~/wanderbot_ws/src
cd ~/wanderbot_ws/src
catkin_init_workspace

创建wanderbot包

cd ~/wanderbot_ws/src
catkin_create_pkg wanderbot rospy geometry_msgs sensor_msgs

wanderbot：包名 rospy:ros的python支持库 geometry_msgs sensor_msgs：依赖的消息

（2）安装过程

安装turtlebot3以及仿真环境

cd wanderbot_ws/src
git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_msgs.git
git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3.git
git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_simulations.git

提示：如果下载速度太慢可以下载我的csdn包，然后把相对应的文件拖进去。 工程链接：下载地址

安装gmapping包

gampping必装不然后面slam自助导航会报错，如果你不想实现slam可以跳过这一步。这里给出两种方法安装。从源码安装的方法：

cd wanderbot_ws/src
git clone https://github.com/ros-perception/openslam_gmapping.git
git clone https://github.com/ros-perception/slam_gmapping.git
git clone https://github.com/ros-planning/navigation.git
git clone https://github.com/ros/geometry2.git
git clone https://github.com/ros-planning/navigation_msgs.git

直接安装的方法：

sudo apt-get install ros-kinetic-gmapping

这里我选择的是从源码安装，直接安装的方法我电脑定位不了软件包，然后更新了我的软件库之后有关ros的几个源sudo apt-get update极慢，是超级超级超级超级爆炸慢，给我整吐了。

编译

cd ~/wanderbot_ws
catkin_make

这里如果你选择安装了gampping包而且是从源码安装的，不出意外编译完了之后一片大红，哈哈哈哈开心吗。不过问题不大，都是编译器版本的小问题。首先修改CMakeLists.txt：

vi ~/wanderbot_ws/src/CMakeLists.txt

添加这句话：

set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS}  -std=c++0x")

如图第六行然后不出意外还有报错【error】‘isnan’ was not declared in this scope。我这里是~/wanderbot_ws/src/turtlebot3_simulations/turtlebot3_fake/src下的turtlebot3_fake.cpp这个文件报错，进去之后右键选择gedit打开，ctrl+f查找isnan。然后在前面加上std::。修改完后重新编译

cd ~/wanderbot_ws
catkin_make
rosdep install --from-paths src -i -y
source ~/wanderbot_ws/devel/setup.bash

3）仿真

准备

把模型拷贝到gazebo中：下面两个二选一： 仿真burger：

mkdir -p ~/.gazebo/models/
cp -r  ~/wanderbot_ws/src/turtlebot3_simulations/turtlebot3_gazebo/models/turtlebot3_burger ~/.gazebo/models/
echo "export TURTLEBOT3_MODEL=burger" >> ~/.bashrc
echo "source ~/wanderbot_ws/devel/setup.bash" >>~/.bashrc
source ~/.bashrc

启动仿真

启动仿真环境：

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch

（4）脚本控制

准备过程：

cd ~/wanderbot_ws/src/wanderbot/src
vi range_ahead.py
vi red_light_green_light.py
vi wander.py
chmod 777 range_ahead.py
chmod 777 red_light_green_light.py
chmod 777 wander.py

粘贴下面代码进去。 红灯倒车绿灯前进脚本：red_light_green_light.py

#!/usr/bin/env python
# coding = utf-8
import rospy
from geometry_msgs.msg import Twist
 
cmd_vel_pub=rospy.Publisher('cmd_vel',Twist,queue_size=1)
rospy.init_node('red_light_green_light')
 
red_light_twist=Twist()
green_light_twist=Twist()
deriving_forward=False
 
 
green_light_twist.linear.x=0.5 #绿灯前进
red_light_twist.linear.x=-0.5 #红灯后退
light_change_time=rospy.Time.now()+rospy.Duration(3)
rate=rospy.Rate(10)
 
while not rospy.is_shutdown():
    if deriving_forward :
        cmd_vel_pub.publish(green_light_twist)
    else:
        cmd_vel_pub.publish(red_light_twist)
        
    if light_change_time < rospy.Time.now():
        deriving_forward= not deriving_forward
        light_change_time= rospy.Time.now()+rospy.Duration(3)
    rate.sleep()

显示前方距离脚本：range_ahead.py

#!/usr/bin/env python
# coding = utf-8
import rospy
from sensor_msgs.msg import LaserScan
 

def scan_callback(msg):
  range_ahead = msg.ranges[len(msg.ranges)/2]
  print "range ahead: %0.1f" % range_ahead

 
rospy.init_node('range_ahead')
scan_sub = rospy.Subscriber('scan', LaserScan, scan_callback)
rospy.spin()

自动避障脚本：wander.py

#!/usr/bin/env python
# coding = utf-8
import rospy
from geometry_msgs.msg import Twist
from sensor_msgs.msg import LaserScan

def scan_callback(msg):
	global range_ahead 
	range_ahead = msg.ranges[len(msg.ranges)/2]
	print(range_ahead)

range_ahead = 0	
rospy.init_node('pub_speed')
scan_sub = rospy.Subscriber('scan',LaserScan,scan_callback)
cmd_vel_pub=rospy.Publisher('cmd_vel',Twist,queue_size=1)
speed = Twist()
rate = rospy.Rate(10)
mode = 0

while not rospy.is_shutdown():
	if range_ahead>1:
		speed.linear.x = -0.5
		speed.angular.z = 0
		cmd_vel_pub.publish(speed)
	elif range_ahead<0.5:
                speed.linear.x = 0.5
                speed.angular.z = 0
                cmd_vel_pub.publish(speed)
	else:

		speed.linear.x=0
		speed.angular.z=0.5
		cmd_vel_pub.publish(speed)		
	rate.sleep()

运行红绿灯脚本：

rosrun wanderbot red_light_green_light.py

可以看到小车一前一后的运动。

检查现在发布的话题

rostopic list

可以看到由cmd_vel话题来控制小车的速度。

查看被声明的话题

rostopic info cmd_vel

可以看到发布这个话题的发布者就是我们写的控制脚本，接受者是gazebo仿真。

运行测距脚本：

rosrun wanderbot range_ahead.py

运行自动避障脚本：

rosrun wanderbot wander.py

他将根据雷达的距离值，自主避障。

（5）自主导航

ctrl c关闭之前的全部终端。

启动环境地图

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch

启动激光雷达自主避障

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_simulation.launch

启动rviz可视化

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_gazebo_rviz.launch

（6）slam建图导航

ctrl c关闭之前的全部终端。

启动环境地图

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch

启动键盘控制

roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

可以通过wxad控制前后前进速度，顺时针逆时针旋转速度,s停止

开启激光雷达壁障

roslaunch turtlebot3_slam turtlebot3_slam.launch

启动slam建图

roslaunch turtlebot3_slam turtlebot3_slam.launch

这时候打开rviz和键盘控制的终端窗口，确保你的鼠标光标在键盘控制的终端里。然后通过wasdx这几个按键控制把地图建立完整。感觉整个地图完整了即可。

保存地图

rosrun map_server map_saver -f ~/map

这将地图存在了~/目录下面图中的map.yaml文件和map.pgm文件。

利用建好的地图导航

除了gazebo关闭其他的终端然后打开rviz：

roslaunch turtlebot3_navigation turtlebot3_navigation.launch map_file:=$HOME/map.yaml

这时候可以看到雷达扫面的边界和地图的边界有偏差。

利用2D pose Estimate修改位置

鼠标点击地图上的位置就是你的初始位置，箭头指向就是你的机器人初始朝向。修改成如下图所示即可：

利用2D Nav Goal导航

（7）打开其他仿真场景

打开简单的仿真器场景：

roslaunch turtlebot3_fake turtlebot3_fake.launch

启动空世界地图：

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_empty_world.launch

启动家庭环境地图：

cp -r  ~/catkin_ws/src/turtlebot3_simulations/turtlebot3_gazebo/models/turtlebot3_house ~/.gazebo/models/
roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_house.launch

第一次加载可能有点慢，如果长时间加载不出来可以试试这个方法：

在.gazebo文件下新建model文件夹，.gazebo文件隐藏在home下，ctrl+h可以看到，然后下载这个链接的包https://bitbucket.org/osrf/gazebo_models/downloads/，解压到model下，然后就ok了，再打开gazebo 原文链接：https://blog.csdn.net/puqian13/article/details/90635885

总结

疫情原因毕设无法回校在硬件上做，所以选择了仿真，希望能给大家提供一点帮助，记录下自己的学习也好方便查阅。《ros机器人编程实践》这本书挺适合入门的，但是他用的是ubuntu14.04好像，ros版本是indigo在许多使用上有很大的差异，而且这本书是外文翻译过来的，里面太多错了。。。对着书上的步骤一步一步做是不可能实现的，这也是很不友好的地方。

参考

Ubuntu16.04+Ros Kinetic+TurtleBot3仿真搭建教程在Ubuntu16.04 + ROS kinetic环境下安装TurtleBot3 Ubuntu16.04+Ros Kinetic+TurtleBot3仿真搭建教程参考书籍：《ros机器人编程实践》

可能出现的问题以及解决方案

问题一

从我的csdn资源下载好工程后，在工作区下catkin_make报错：

/home/xmy/wanderbot_ws/src/navigation/map_server/src/image_loader.cpp:43:27: fatal error: SDL/SDL_image.h: No such file or directory compilation terminated.

解决方案：

百度查了下SDL是Ubuntu的库，所以新装的系统可能没下载这个。参考：https://blog.csdn.net/qq_21334991/article/details/78709414

sudo apt-get install libsdl1.2-dev

安装附加依赖：

sudo apt-get install libsdl-image1.2-dev

sudo apt-get install libsdl-mixer1.2-dev

sudo apt-get install libsdl-ttf2.0-dev

sudo apt-get install libsdl-gfx1.2-dev

问题二

如果最开始几步git clone下载github东西速度太慢可以下载我的csdn的资源，然后把相对应的包拷贝进去。发现一个很奇怪的问题，因为昨天装东西把电脑弄死机了，重启ubuntu没了ui界面所以重装了ubuntu，然后正好根据自己写的这篇博客全来过了一遍，下载自己的csdn包，然后在工作区catkin_make发现报了很多错，说我的ros少了很多类似SDL/SDL_image.h的头文件，然后我查看安装ros时候给的安装项目提示明明都有这些包呀。所以没办法只能再从git上下载来安装过，然后github下载属实太慢了几k每秒。。。所以直接从csdn下载资源这就很快，然后把缺少的包拖了过来。

ros机器人编程实践（7）- turtlebot3仿真与脚本控制！！！史上最全，入门最简

前言

（1）创建工作区以及包

创建wanderbot_ws工作区

创建wanderbot包

（2）安装过程

安装turtlebot3以及仿真环境

安装gmapping包

编译

3）仿真

准备

启动仿真

（4）脚本控制

准备过程：

运行红绿灯脚本：

检查现在发布的话题

查看被声明的话题

运行测距脚本：

运行自动避障脚本：

（5）自主导航

启动环境地图

启动激光雷达自主避障

启动rviz可视化

（6）slam建图导航

启动环境地图

启动键盘控制

开启激光雷达壁障

启动slam建图

保存地图

利用建好的地图导航

利用2D pose Estimate修改位置

利用2D Nav Goal导航

（7）打开其他仿真场景

总结

参考

可能出现的问题以及解决方案

问题一

解决方案：

问题二

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前言

（1）创建工作区以及包

创建wanderbot_ws工作区

创建wanderbot包

（2）安装过程

安装turtlebot3以及仿真环境

安装gmapping包

编译

3）仿真

准备

启动仿真

（4）脚本控制

准备过程：

运行红绿灯脚本：

检查现在发布的话题

查看被声明的话题

运行测距脚本：

运行自动避障脚本：

（5）自主导航

启动环境地图

启动激光雷达自主避障

启动rviz可视化

（6）slam建图导航

启动环境地图

启动键盘控制

开启激光雷达壁障

启动slam建图

保存地图

利用建好的地图导航

利用2D pose Estimate修改位置

利用2D Nav Goal导航

（7）打开其他仿真场景

总结

参考

可能出现的问题以及解决方案

问题一

解决方案：

问题二

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