ExampleHelperRobotSimulator类

1. 介绍

ExampleHelperRobotSimulator是MATLAB机器人仿真中常用的一个类，此类旨在作为Gazebo（R）中TurtleBot（R）模拟的轻量级替代品。该类可以实现简单的机器人仿真及控制，具体用法将在下面的章节中介绍。

2. 使用方法

<code class="prism language-c has-numbering">OBJ <span class="token operator">=</span> ExampleHelperRobotSimulator 
</code>

  为差分驱动机器人创建一个简单的模拟器。 如果启用了ROS接口，则机器人会在’/ mobile_base / commands / velocity’主题上接收速度命令（类型为’geometry_msgs / Twist’的消息），并将odometry信息（类型为’nav_msgs / Odometry’的消息）发送给’ / odom’主题。 此外，它还会更新一个显示机器人当前位置的图形窗口。  

OBJ = ExampleHelperRobotSimulator(MAPNAME)

  在模拟器中加载预定义的地图(MAP)。 MAPNAME是一个字符串，可以是以下之一：‘simpleMap’（默认），‘emptyMap’，‘borderMap’或’complexMap’。 默认地图的分辨率为2 cells/m。  

OBJ = ExampleHelperRobotSimulator(MAPNAME，MAPRESOLUTION)

  使用MAPNAME加载预定义的映射，并将分辨率设置为MAPRESOLUTION（以cells / m为单位）。 默认情况下，分辨率为2cells/m。  

％OBJ = ExampleHelperRobotSimulator(BOG)

  导入自己定义的MAP，即将robotics.BinaryOccupancyGrid对象BOG定义的地图加载到模拟器中。

连接ROS

1）ExampleHelperRobotSimulator的ROS接口需要初始化MATLAB ROS功能后才可以使用。 通过调用输入命令ROSINIT % 用于本地ROS主服务器或调用ROSINIT(MASTER_IP) % 来连接外部主服务器来完成此操作。   2）停止模拟器时，可以关闭相关的图形窗口或删除对象。 启用ROS界面后，您可以通过ROS控制模拟机器人的运动。 模拟器处理发布/订阅消息的主题和服务如下： ExampleHelperRobotSimulator发布主题：

• /odom – 当前机器人测距信息（位姿和速度）
• /scan – 来自模拟激光扫描仪的数据
• /mobile_base/sensors/bumper – 指示机器人是否遇到障碍物
• /ground_truth_pose – 地面真相机器人位姿

ExampleHelperRobotSimulator已订阅的主题：

• /mobile_base/commands/velocity – 机器人的速度命令

ExampleHelperRobotSimulator服务：

• /sim/new_robot_pose – 将机器人移动到新的起始位姿
• /sim/reset_poses – 将机器人的位姿重置为上一个已知的起始位姿
• /gazebo/reset_world – 将机器人的位姿重置为上一个已知的起始位姿

模拟器属性

可以通过改变下述各种属性来更改模拟器的其他一些行为。 ExampleHelperRobotSimulator属性：

• Map – 机器人使用的地图
• Robot – 表示差动驱动机器人的对象。
• LaserSensor – 表示模拟范围传感器的对象。
• HasROSInterface – 指示对象是否具有ros接口。
• HasFigureWindow – 指示对象是否具有GUI界面。
• HasLaser – 指示模拟机器人是否具有激光传感器。
• PlotTrajectory – 指示是否绘制机器人的轨迹。

  ExampleHelperRobotSimulator使用方法：

• enableLaser – 设置激光传感器接口。
• enableROSInterface – 设置ROS发布者，订阅者和服务服务器。
• showTrajectory – 绘制机器人的轨迹。
• setRobotSize – 设置机器人的边界半径等于大小。
• getRobotPose – 返回世界框架中的地面真实机器人姿势。
• getRobotOdom – 返回机器人的测距数据。
• drive – 以线速度v和角速度omega驱动机器人。
• getRangeData – 以范围和角度返回激光扫描数据。
• delete – 关闭模拟器。
• randomizeLocation – 将机器人位置设置为随机位置。
• resetSimulation – 将机器人位置设置为初始条件。

例如：  

%启动ROS
rosinit   
%创建模拟器
%robotsim = ExampleHelperRobotSimulator;  
%启用ROS接口
%enableROSInterface（robotsim，true）;  
%启用激光传感器
enableLaser（robotsim，true）;  
%绘制机器人轨迹
showTrajectory（robotsim，true）;   
%关闭模拟器
delete（robotsim）   
%关闭ROS
rosshutdown

另请参阅robotics.BinaryOccupancyGrid，ExampleHelperSimRangeSensor，ExampleHelperSimDifferentialDriveRobot。

robot class

classdef ExampleHelperRobotSimulator < handle
	properties(Constant, Access = protected)
		Step = 0.05
		PlotInterval = 0.1
		FigureName = 'Robot Simulator'
		FigureTag = 'ExampleHelperRobotSimulator'
	end	
 	properties (SetAccess = private)
	 	Robot
	 	LaserSensor
	 	HasROSInterface = false
	 	HasFigureWindow
	 	HasLaser
	 	PlotTrajectory = false
    end
	properties (Hidden)
        Axes
    end  
    properties (Dependent)
        Map
    end  
    properties (Access = {?ExampleHelperRobotSimulator, ?matlab.unittest.TestCase})
        InternalMap
        KinematicsTimer = timer.empty       
        PlotTimer = timer.empty
        InitialRobotState = [0 0 0]     
        RobotBodyFaceColor = [0.866 0.918 0.753]
        RobotBodyTriangleVertices = [[-0.3, -0.05,-0.3,0.8]; [-0.5,0,0.5,0]] * 0.5;
        RobotSize = 0.4;
        TrajectoryBufferCapacity = 5000;
        TrajectoryBuffer
        TrajectoryIndex = 0;
        TrajectoryUpdateTolerance = 0.01;
        ScanRanges
        ScanAngles
        ScanCollisionLoc
        GlobalNode
        LaserScanPublisher
        BumperStatePublisher
        VelCmdPublisher
        OdometryPublisher
		GroundTruthPosePublisher
        TransformTree
        LaserScanMessage
        BumperStateMessage
        LastVelocityCmd = rosmessage('geometry_msgs/Twist')
        PoseMessage
        TransformMessage
        VelCmdSubscriber
        ResetSimulationService
        RandomizeLocationService
        GazeboResetModelPosesService
        MyFigureTag
        Figure = []
        RobotBodyHandle = []
        ScanLineHandles = matlab.graphics.chart.primitive.Line.empty
        ScanPointHandles = matlab.graphics.chart.primitive.Line.empty
        TrajectoryHandle = [] 
        RandomLocationButton
        ResetSimulationButton
    end