基于ROS与Gazebo的Pixhawk仿真

心路历程

因为在之前搭建深度学习Caffe框架的过程中安装了Anaconda，因此后面搭建Pixhawk+Gazebo仿真环境时，不断出错（错误如下方所示）。

反反复复卸载安装相关组件，尝试了各种办法，花了至少4天时间，最终还是没能解决问题。

之后，为了排除其他因素影响，我在Windows下面直接搭了虚拟机，尝试着一步步搭建，终于可以跑通了。

在这几天的摸爬滚打的过程中，过程虽然煎熬，但自己也学习了不少Linux相关知识，对这个系统了解的程度也比以前深了些。
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>/home/cong/src/Firmware/build/posix_sitl_default/build_gazebo/Float.pb.h:12:2: error: 
>#error This file was generated by a newer version of protoc which is
> ^
>/home/cong/src/Firmware/build/posix_sitl_default/build_gazebo/Float.pb.h:13:2: error: 
>#error incompatible with your Protocol Buffer headers. Please update
> ^
>/home/cong/src/Firmware/build/posix_sitl_default/build_gazebo/Float.pb.h:14:2: error: 
>#error your headers.
>

安装ROS

一定要确定Ubuntu与ROS的版本对应

如果安装的是ros-kinetic-desktop-full，其自带gazebo7

ROS发布日期	ROS版本	对应Ubutnu版本
2016.3	ROS Kinetic Kame	Ubuntu 16.04 (Xenial) / Ubuntu 15.10 (Wily)
2015.3	ROS Jade Turtle	Ubuntu 15.04 (Wily) / Ubuntu LTS 14.04 (Trusty)
2014.7	ROS Indigo Igloo	Ubuntu 14.04 (Trusty)
2013.9	ROS Hydro Medusa	Ubuntu 12.04 LTS (Precise)
2012.12	ROS Groovy Galapagos	Ubuntu 12.04 (Precise)
…	…	…

添加源：

1	sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

或添加国内源：

1	sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ros/ubuntu/ $DISTRIB_CODENAME main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

设置秘钥：

1	sudo apt-key adv --keyserver hkp://ha.pool.sks-keyservers.net:80 --recv-key 0xB01FA116

安装最新桌面版：

# 更新源
sudo apt-get update
# 安装　ros-kinetic-desktop
sudo apt-get install ros-kinetic-desktop-full

初始化ROS

初始化rosdep：

1 2	sudo rosdep init rosdep update

初始化环境变量:

1 2	echo "source /opt/ros/kinetic/setup.bash" >> ~/.bashrc source ~/.bashrc

上面两句非常非常重要，很多小伙伴在日常的开发过程中，有的找不到 Package, 找不到node, 很多情况下都是没有添加source。

创建catkin工作空间：

mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws
#可以测试下
catkin_make

安装MAVROS

1	sudo apt-get install ros-kinetic-mavros ros-kinetic-mavros-extras ros-kinetic-control-toolbox

下载一些Geoid Model dataset：

1	sudo /opt/ros/kinetic/lib/mavros/install_geographiclib_datasets.sh

外部控制程序

创建外部控制程序包

1 2	cd ~/catkin_ws/src catkin_create_pkg offboard roscpp mavros geometry_msgs

这一步会创建一个名为offboard的新程序包，这个程序包依赖于roscpp 、mavros以及geometry_msgs。

在offboard目录下生自动成两个文件夹include和src。

将外部控制例程offboard_node.cpp放入刚刚生成的src目录下。然后修改/catkin_ws/src/offboard目录下的CMakeLists.txt文件。取消掉一些注释，生成相应节点（否则会出现找不到节点的错误）。

编译

1 2	cd ~/catkin_ws catkin_make

仿真

# Terminal 1 切换到固件目录
cd ~/src/Firmware
# 启动gazebo仿真
make posix_sitl_default gazebo
# Terminal 2 启动MAVROS,链接到本地ROS
roslaunch mavros px4.launch fcu_url:="udp://:14540@127.0.0.1:14557"
# Terminal 3 运行外部控制程序
rosrun offboard offboard_node
# 若出现 [rospack] Error: package 'offboard' not found 执行下面两行命令
# echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
# source ~/.bashrc

Debugs

# Bug
[FATAL] [1524021465.593366921]: UAS: GeographicLib exception: File not readable /usr/share/GeographicLib/geoids/egm96-5.pgm | 
Run install_geographiclib_dataset.sh script in order to install Geoid Model dataset!
===============================================================================
REQUIRED process [mavros-2] has died!
process has finished cleanly
log file: /home/cong/.ros/log/0f7b4d4e-42b7-11e8-b72f-3464a913a149/mavros-2*.log
Initiating shutdown!
===============================================================================

# Debug
sudo /opt/ros/kinetic/lib/mavros/install_geographiclib_datasets.sh

# Bug
找不到empy或toml

# Debug
sudo apt-get install python-pip
pip install toml