ROS2与Gazebo11入门教程-模型群（Population of models）

说明：

• 介绍如何使用SDF population标签创建模型群

概述

• 添加一个模型群只需指定以下参数即可：

• 模型（例如桌子table、乐可罐coke_can等）

• 模型群中作为其组成部分的物体的个数

• 放置这些物体的容器形状（例如方盒box、圆柱体cylinder等）和尺寸

• 模型群容器的位置和方向

• 容器内物体的分布（例如随机、网格等分布）

创建物体群

• 快速开始

• 首先为本节教程创建一个目录并进入该目录，命令为：

mkdir ~/tutorial_model_population
cd ~/tutorial_model_population

• 将这个can_population.world世界文件下载到当前目录中。可以使用以下命令：

wget https://raw.githubusercontent.com/osrf/gazebo_tutorials/master/model_population/files/can_population.world

• 这个世界文件应该如下所示：

<?xml version="1.0" ?>

<sdf version="1.5">

<world name="default">



<!-- A global light source -->

<include>

<uri>model://sun</uri>

</include>



<!-- A ground plane -->

<include>

<uri>model://ground_plane</uri>

</include>



<!-- Testing the automatic population of objects -->

<population name="can_population1">

<model name="can1">

<include>

<static>true</static>

<uri>model://coke_can</uri>

</include>

</model>

<pose>0 0 0 0 0 0</pose>

<box>

<size>2 2 0.01</size>

</box>

<model_count>10</model_count>

<distribution>

<type>random</type>

</distribution>

</population>



</world>

</sdf>

• 用can_population.world世界文件启动Gazebo，命令为：

gazebo can_population.world

• 这样就应该会看到随机分布在仿真世界中的一群苏打罐。这些罐子被放置在尺寸为2 × 2 × 0.01米的方盒容器内。

• 对仿真世界的说明

• 下面来进一步了解世界文件can_population.world中的不同元素。

<population name="can_population1">

<model name="can1">

<include>

<static>true</static>

<uri>model://coke_can</uri>

</include>

</model>

• 在这段代码中，可以看到如何使用标签指定模型群元素。每个模型群都应该有一个唯一的名称，这是由name属性指定的。在population标签内，可以看到如何使用标签选择模型。模型群中的每个物体都会使用一个唯一的名称插入仿真中，该名称会通过在模型名称后添加后缀_clone_i来创建，其中i是模型群中的第i个物体。

• 可以在左侧面板的“世界（World）”选项卡中看见Gazebo场景中生成的模型列表，如下图所示：

• 最常见的模型群类型是由没有生命的物体（例如树木、岩石和建筑物等）组成的。

• 建议仅对静态模型使用标签，并将诸如机器人等移动实体排除在外，这些移动实体通常需要更精确的放置且数量往往更少

<pose>0 0 0 0 0 0</pose>

<box>

<size>2 2 0.01</size>

</box>

• 上面这个代码块指定了放置物体群的区域。在本例中，所有物体都会在长宽高三边为2 × 2 × 0.01 m、以（0，0，0）为中心且方向为（0，0，0）的3D边界框内生成。除了外，还可以通过指定圆柱体的半径和长度来设置区域（请查阅SDF规程以获取参数的完整说明）。元素用于设置模型群区域的参考坐标系。

<model_count>10</model_count>

• 从上面这行代码可以看出如何确定模型群中的模型个数。

• 模型个数可以是任何正整数，但考虑到这个数字越大，对性能的影响就会越大，因此应设置适当的模型个数。

<distribution>

<type>random</type>

</distribution>

• 元素用于设置这些模型物体在物体放置区域内是如何放置的（即分布类型）。

• 分布类型

  • 随机（random）分布：随机放置模型。请注意，在随机分布中，这些物体可能会相互碰撞。

  • 均匀（uniform）分布：以伪2D网格模式放置模型。使用K-Means近似解，并在区域内摆放指定数量的物体。

  • 网格（grid）分布：以2D网格模式均匀地放置模型。此分布还要求您指定行数、列数以及每个物体之间的距离。请注意，在这个分布类型中元素<model_count>将会被忽略。插入到仿真中的物体个数将会等于行数与列数的乘积。

  • linear-x分布：沿全局x轴均匀地放置各个模型。

  • linear-y分布：沿全局y轴均匀地放置各个模型。

  • linear-z分布：沿全局z轴均匀地放置各个模型。

• 当然，可以通过输入以下命令对其进行测试：

gazebo worlds/population.world

参考：

• 资料来源