Gazebo仿真

gazebo使用

（1）Gazebo是一个机器人仿真工具和模拟器，也是一个独立的开源机器人仿真平台，他的功能很强大，优点是对ROS支持的很好，首先启动安装好的ROS环境系统，由于已经在上一篇文章中介绍了如何安装Gazebo，这里启动终端，输入下面的指令，运行Gazebo测试。

roslaunch gazebo_ros empty_world.launc

（2）如果发现启动界面加载过程中闪退，可能是由于在虚拟机中使用时开启了图形加速，在终端中输入如下指令关闭硬件加速。
echo " export SVGA_VGPU10=0" >>~/.bashr

source ~/.bashr

（3）然后关闭虚拟机的3D图形加速，需要关闭虚拟机中的Ubuntu系统，编辑虚拟机设置，选择显示器，取消加速3D图形选项，如下图所示，然后重新启动虚拟机一般就可以解决。

（4）如果发现启动Gazebo过程中，在终端出现如下红色报错信息。

（5）需要修改.ignition/fuel/config.yaml文件，将文件中的url: https://api.ignitionfuel.org改为url: https://api.ignitionrobotics.org，运行如下指令打开文件进行修改，再次运行Gazebo即可正常使用。

sudo gedit ~/.ignition/fuel/config.yam

（6）由于Gazebo默认是使用某一个模型时从互联网下载模型，如果要脱机使用模型库，是需要提前下载好的，可以在Gazebo模型库下载，将下载好的压缩包复制到~/.gazebo/models下并解压（注意下载的模型文件要在models下，而不是在解压后的文件夹下），再次打开Gazebo便可以加载我们下载好的模型了，如下图所示，在“insert”面板中选择模型导入，查看效果。

仿真遨博机械臂

（1）为了方便各个终端的使用，将上一篇中建立的工作空间环境变量增加到.bashrc文件中，输入如下指令即可。

echo "source ~/aubo_ws/devel/setup.bash">> ~/.bashrc

source ~/.bashrc

（2）首先在终端中运行以下两条指令，分别启动Moveit功能包和Gazebo仿真，需要说明的是，这两条指令需要运行在不同的终端（在仿真时，IP地址需要是127.0.0.1）。

roslaunch aubo_e5_moveit_config moveit_planning_execution.launch robot_ip:=127.0.0.1

roslaunch aubo_gazebo aubo_e5_gazebo_control.launc

（3）在运行第二条指令时，会报出如下错误，这是ROS会要求在配置文件中需要配置PID参数，在系统耦合中，找到合适的PID是比较困难的，如果仿真环境中不指定任何PID参数，机器人仍可以正常工作，切记不可输入错误的值，反而会导致更多的问题，所以一般在ROS开发中，这部分的错误是可以忽略的。
图片

（4）之后回到rviz界面，试着拖动轨迹球，并点击【Plan & Execute】按钮，即可看到规划执行效果，此时控制信号将同时输入到Gazebo中，运动同步发生，达到联合仿真的目的。无论仿真环境多么符合现实，也需要在实际的机械臂中进行测试，下面看一下如何控制真实的机器人。

ROS控制真实机器人

网络配置

（1）使用网线连接AUBO-E5真实机械臂的控制柜与电脑，***好不要使用路由器、交换机等设备进行转接，因为ROS需要将控制的轨迹实时发送给机械臂，如果网络不稳定，会造成机器人运动卡顿等情况。

（2）打开示教器，点击【设置】-【网络】进入网络配置界面，点击【网卡】下拉菜单，选择默认网卡以示教器显示为准，IP地址输入【192.168.1.40】（可设置为其他可用IP，必须要和网关设置的网段保持一致），掩码设置为【255.255.255.0】，网关设置为【192.168.1.1】，点击【保存】，重启机械臂完成网络配置。

（3）设置电脑主机的IP地址与ROS虚拟机中的IP地址，保证和真实机械臂处于同一网段，然后在真实机械臂的网络设置界面，使用ping功能测试ROS虚拟机的IP地址，要求延迟越低越好，***高也要低于1ms，并且较为稳定，如下图所示。

真实机器人控制

（1）在ROS环境的终端中，输入如下指令，这里的IP地址需要填入真实机械臂的IP地址。

roslaunch aubo_e5_moveit_config moveit_planning_execution.launch robot_ip:=192.168.1.40

（2）启动完成后在Rviz界面会观察到机械臂姿态和真实机械臂姿态保持一致。

（3）在Rviz中拖动机械臂上方的蓝色小球，或者通过设置goal state到随机位置，即可设置机械臂的目标位置，请设置时尽可能考虑真实机器人周围物理环境，防止碰撞，如图所示，其中黄色机械臂为目标位姿的机械臂，与真实机械臂颜色一致的是机械臂真实位姿。

（4）点击plan按钮，如图所示，可以查看机械臂从现在真实位姿到目标位姿的路径运动过程。

（5）确保控制器在实验人员的附近，可以随时拍到机器人的急停旋钮，防止对周围设备造成意外损失，点击【Excute】按钮，将上述规划的路径发送到真实机械臂，可以看到真实机械臂按照规划路径进行运动，同时在Moveit中也实时显示真实机械臂的实时位置。

（6）当机械臂运动完成后，Rviz软件中的目标位姿和真实位姿重合。可观察到真实机械臂***终的位置和设置的目标位姿相同。

（7）在机械臂运动过程中，可以点击Rviz中的Stop按钮，机器人会平滑的停止下来，点击停止到真正停止下来的一小段轨迹的规划过程我们已经在aubo_driver中提供，后续的文章中会介绍到。

真实机器人运动速度调节

（1）在终端中输入如下指令，打开机械臂关节速度参数文件。
roscd aubo_e5_moveit_config/

gedit config/joint_limits.yaml

（2）在这个文件中，可修改foreArm_joint、shoulder_joint、upperArm_joint、wrist1_joint、wrist2_joint、wrist3_joint六个关节的***大速度和***大加速度的限制，默认的值在一般情况下无需修改，如果有更高速度和加速需求，可修改这个参数文件，***好每次适当增加速度，防止速度超出预期造成不必要的损失，特别是在调试开发阶段，同时也请放心，在ROS控制下，机械臂的碰撞停止等安全功能依然有效。

（3）每个关节有四个参数，分别是has_velocity_limits、max_velocity、has_acceleration_limits、max_acceleration，功能分别如下：

has_velocity_limits代表速度限制是否生效，true代表生效，false代表不生效，生效时才能控制***大速度；

max_velocity***大速度限制值，单位为弧度/s；

has_acceleration_limits代表加速度限制是否生效，true代表生效，false代表不生效，生效时才能控制***大加速度；

max_acceleration***大加速度限制值，单位为弧度/s^2。

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