MATLAB - Gazebo 仿真环境

news2024/11/23 12:48:24

系列文章目录

前言

机器人系统工具箱（Robotics System Toolbox™）为使用 Gazebo 模拟器可视化的模拟环境提供了一个界面。通过 Gazebo，您可以在真实模拟的物理场景中使用机器人进行测试和实验，并获得高质量的图形。

Gazebo 可在 Linux® 机器或 Linux 虚拟机上运行，并使用插件包与 MATLAB® 和 Simulink® 进行通信。在 Gazebo 中进行仿真时，请注意以下要求和限制。

一、在 Linux 虚拟机上运行 Gazebo 仿真器

从 "Virtual Machine with ROS and Gazebo "中下载并安装虚拟机（VM）。在虚拟机中，所需的 Gazebo 插件位于 /home/user/src/GazeboPlugin 文件夹中。虚拟机包含这些软件，并有这些硬件要求。

虚拟机中包含的软件

  • 操作系统 - Ubuntu® Ubuntu 20.04.3 LTS (Focal Fossa)
  • 软件包 - CMake 3.16.3、Gazebo 11 和 Gazebo 插件

最低硬件要求

  • 处理器（CPU）- 四核 Intel® i5 或同等配置
  • 内存（RAM）- 4 GB 或以上
  • 图形卡（GPU）- 1 GB 或更大显存的专用 GPU
  • 磁盘空间 - 至少 20 GB 可用磁盘空间

1.1 ROS 2 Foxy and Gazebo

本页列出了作为机器人系统工具箱（Robotics System Toolbox™）和 ROS 工具箱（ROS Toolbox™）补充的虚拟机的安装说明。您可以使用 MATLAB® 和 Simulink® 与 Gazebo 机器人模拟器以及外部 ROS（机器人操作系统）和 ROS 2 网络协同工作。Ubuntu® Focal 20.04 虚拟机适用于多种平台（Windows®、Mac 和 Linux®），包含以下内容：

  • ROS 2 Foxy 桌面安装
  • ROS Noetic 桌面安装
  • Gazebo 机器人模拟器 11.0.0
  • 模拟 TurtleBot® 3 的 Gazebo 世界示例

支持的平台包括 64 位 Windows、64 位 Linux 和 64 位 Mac OS X。安装说明按主机平台列出。


1.1.1 Windows（64 位）

  1. 下载并安装 VMware® Player 软件（许可证）（VMware® Player software (license)icon-default.png?t=N7T8https://www.vmware.com/download/eula/universal_eula.html）。
  2. 下载包含虚拟机的存档（archiveicon-default.png?t=N7T8https://ssd.mathworks.com/supportfiles/ros/virtual_machines/v3/ros_noetic_foxy_gazebov11_linux_win_v1.zip）。
  3. 将存档解压缩到硬盘驱动器上的某个位置。
  4. 启动 VMware Player。
  5. 在 VMware Player 中，按打开虚拟机。
  6. 浏览到 Ubuntu 映像的位置，选择 ros_noetic_foxy_gazebov11.vmx 文件，然后按确定。
  7. 现在虚拟机已添加到库中。
  8. 在 VMware Player 中启动虚拟机。
  9. 如果打开的窗口询问您是否复制或移动了虚拟机，请按我复制了它。 

1.1.2 Mac OS X（64 位）


该平台使用 VirtualBox® 运行虚拟机，因为 VMware Player 不适用于 Mac。如果您拥有 VMware Fusion® 的有效许可证，则可以按照 Windows 的安装说明进行安装。

下载并安装 VirtualBox® （VirtualBox®icon-default.png?t=N7T8https://download.virtualbox.org/virtualbox/6.1.26/VirtualBox-6.1.26-145957-OSX.dmg）for OS X 主机（许可证）（(license)icon-default.png?t=N7T8https://www.gnu.org/licenses/old-licenses/gpl-2.0.html）。
将虚拟机（virtual machineicon-default.png?t=N7T8https://ssd.mathworks.com/supportfiles/ros/virtual_machines/v3/ros_noetic_foxy_gazebov11_mac_v1.ova）下载到硬盘驱动器上的文件夹。
启动 VirtualBox。
在 VirtualBox 中，选择文件菜单中的导入设备条目。
选择刚刚下载的文件，然后按 Next（下一步）。
验证虚拟机设置，然后按导入。导入过程可能需要几分钟。
虚拟机现已添加到库中。
在 VirtualBox 中，启动虚拟机。
根据主机的网络配置，您可能需要调整虚拟机的网络设置。如果首次启动时虚拟机显示找不到网络接口的警告，请按更改网络设置并选择主机的主网络适配器名称。

1.1.3 Linux（64 位）


下载 VMware® Player 软件捆绑包（许可证）。
以管理员权限执行软件包安装程序，安装 VMware Player。
下载包含虚拟机的存档（archiveicon-default.png?t=N7T8https://ssd.mathworks.com/supportfiles/ros/virtual_machines/v3/ros_noetic_foxy_gazebov11_linux_win_v1.zip）。
将存档解压缩到硬盘驱动器上的某个位置。
启动 VMware Player。
在 VMware Player 中，按打开虚拟机。
浏览到 Ubuntu 映像的位置，选择 ros_noetic_foxy_gazebov11.vmx 文件，然后按确定。
现在虚拟机已添加到库中。
在 VMware Player 中启动虚拟机。
如果打开的窗口询问您是否复制或移动了虚拟机，请按我复制了它。

二、局限性


MATLAB

  • 不支持代码生成。
  • MATLAB 与 Gazebo 模拟器之间的通信是异步的。

Simulink

  • 不支持代码生成。
  • 不支持快速加速器模式。

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