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没钱买机器人底盘和激光雷达，照样也能玩转机器人！
Autolabor Simulation是什么
Autolabor Simulation是由 Autolabor 推出的一款基于ROS（Robot Operating System）的轻量级开源轮式机器人模拟器。其能实现轮速里程计，激光雷达，机器人底盘模拟，并可自定义二维场景以及动态障碍物。并提供丰富参数配置以及接口对相应传感器以及场景的操控。
Autolabor Simulation 使用 ROS 开发，不依赖与其他软件工具，适用于初学者学习 ROS 以及开发者调试导航，建图等算法。其最大的特点就是简单易上手，仅通过配置相应 ROS 节点即可模拟获取多种传感器数据，替换相应设备驱动即可快速移植到真实移动机器人上。
目的
科技的进步是因为人类的懒惰，写这款模拟器的初衷是为了调试方便，单纯为了节省开发、部署和测试的过程中来回折腾的时间成本。
但这款模拟器的功能包括但不仅限于调试，它还是机器人仿真平台，它能够模拟真实的机器人、地图、障碍物、激光雷达等。
现在把这款模拟器开源，是为了让没有移动机器人平台的人能够使用该平台来学习 ROS、开发机器人、实现自己的算法，做一些有趣的事情。
Autolabor Simulation 包含哪些模块
- autolabor_description —— 机器人urdf模型
- autolabor_simulation_base —— 轮式机器人底盘模拟
- autolabor_simulation_lidar —— 单线激光雷达模拟
- autolabor_simulation_location —— 定位标签模拟
- autolabor_simulation_stage —— 基于灰度图片的自定义场景模拟
- autolabor_simulation_object —— 自定义形状的可移动障碍我模拟
- autolabor_keyboard_control —— 键盘控制模块
Autolabor Simulation 能实现哪些功能
Autolabor Simulation 在设计时采用低耦合设计观念构建所有模块，有非常良好的可扩展性，后期根据需求会逐渐添加更多传感器（惯导，超声波传感器，毫米波）模拟。现有的功能可实现但不限于以下功能：
- 键盘控制小车运动功能
- Cartographer2D 单线激光雷达SLAM建图/定位
- Gmapping 单线激光雷达SLAM建图
- Amcl 基于单线激光雷达定位
- Navigation 自动导航功能
- 自动巡迹导航
模拟器提供动态障碍物模拟，对于有一定开发经验的用户可以提供利用其进行激光雷达进行深度强化学习，训练局部规划算法。
使用指导
依赖
Autolabor_simulation 是基于ROS开发的轮式机器人模拟器，所以在使用前需要先安装ROS环境。如果你使用的是Ubuntu 操作系统，ROS环境安装方式可参考 ROS环境安装。
如果你没有 Ubuntu 系统环境，可以在模拟器中安装 AutolaborOS，并在 AutolaborOS 中实现教程中所有功能。
AutolaborOS 是基于 Ubuntu 定制的机器人操作系统，其中包含ROS环境以及多种传感器驱动，同时包含模拟器以及建图导航、定位巡迹等功能模块。具体安装方式以及下载地址可以参考 AutolaborOS 安装。
此处，建议刚入门ROS的用户，直接使用 AutolaborOS 一键安装，不用担心下载、编译遇到各种错误，可节省更多的时间。
以下安装教程，适用于非 AutolaborOS 用户。
Autolabor Simulation仓库由若干个 Ros Package 组成，仓库下的每个 package 有自己的配置文件（package.xml），可以将 Autolabor Simulation 下载后复制到你的 workspace 的 src 文件夹下，利用 catkin_make 编译 autolabor_simulation。
创造工作空间
# Create catkin_workspace
source /opt/ros/kinetic/setup.bash
mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/
catkin_make
下载并编译
# 进入工作空间src 目录下
cd ~/catkin_ws/src/
# 将下载的文件拷贝 autolabor_simulation-master 至src文件夹中
# 安装相关依赖项
# 这个命令是用于安装工作空间中src路径下所有package的依赖项(由pacakge.xml文件指定)。
rosdep install --from-paths src --ignore-src --rosdistro=kinetic -y
# rosdistro 此处ROS版本，自己安装的是什么写什么，示例代码中是kinetic，如是melodic或是其他版本，就更换为对应的
# Build source
cd ..
catkin_make
source devel/setup.bash
如果希望ROS环境中默认包含 autolabor_simulation，可以使用如下命令将workspace设为默认包含
# Source workspace for every terminal
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
安装完毕后，我们开始使用。
快速开始
在 simulation_launch/launch 文件夹中提供了很多预先配好的launch文件，下面运行一个简单的入门教程，使用 autolabor_simulation 运行 gmapping 和 move_base 控制小车在迷宫中行走:
# Source workspace for every terminal
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
roslaunch simulation_launch gmapping_navigation.launch
运行命令后，rviz会自动弹出并显示对应的信息，下面利用 rviz 中的 2D Nav Goal 来触发小车的自动规划吧！
更多教程，可参考doc文件夹下的使用说明。生成命令如下：
# Install doc generator and its dependence
sudo apt-get install python3-sphinx
pip3 install --user sphinx_rtd_theme
# Go to the doc dir and build it
cd ~/catkin_make/src/autolabor_simulation/doc
make html
# Waiting for the make till it finished
xdg-open build/html/index.html
项目结构
├── autolabor_description 移动机器人urdf模型
│ ├── CMakeLists.txt
│ ├── launch 启动移动机器人模型相关launch脚本
│ ├── meshes 移动机器人三维模型
│ ├── package.xml
│ ├── rviz 移动机器人rviz可视化配置参数
│ └── urdf 移动机器人三维模型相关配置参数
├── autolabor_keyboard_control 键盘控制模块
│ ├── CMakeLists.txt
│ ├── include 键盘控制模块头文件
│ ├── package.xml
│ └── src 键盘控制模块源代码
├── autolabor_simulation_base 移动机器人底盘模拟(包含轮速里程计模拟)
│ ├── CMakeLists.txt
│ ├── include 底盘模块头文件
│ ├── launch 底盘模块测试launch脚本
│ ├── package.xml
│ └── src 底盘模块源代码
├── autolabor_simulation_lidar 单线激光雷达模拟
│ ├── CMakeLists.txt
│ ├── include 单线激光雷达模块头文件
│ ├── launch 单线激光雷达测试launch脚本
│ ├── package.xml
│ └── src 单线激光雷达源代码
│── autolabor_simulation_location 定位巡迹模拟
│ ├── CMakeLists.txt
│ ├── include 定位巡迹模拟模块头文件
│ ├── package.xml
│ └── src 定位巡迹模拟源代码
├── autolabor_simulation_object 动态障碍物模拟
│ ├── CMakeLists.txt
│ ├── include 动态障碍物模拟模块头文件
│ ├── launch 动态障碍物模拟模块launch脚本
│ ├── package.xml
│ └── src 动态障碍物模拟模块源代码
├── autolabor_simulation_stage 自定义场景模拟
│ ├── CMakeLists.txt
│ ├── include 自定义场景模拟模块头文件
│ ├── launch 自定义场景模拟模块测试launch脚本
│ ├── map 场景地图
│ ├── package.xml
│ ├── src 自定义场景模拟模块源代码
│ └── srv 自定义场景模拟模块ROS中使用的自定义消息
├── doc 说明文档
│ ├── make.bat
│ ├── Makefile
│ └── source
├── README.md
└── script 模拟器相关脚本
└── add_keyboard_udev 添加键盘映射脚本
声明
Autolabor Simulation 现已开源，用户可免费下载使用，欢迎大家留言交流。
使用过程中如有意见和建议请反馈至support@autolabor.com.cn，您的建议能够帮助我们做的更好。
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