آشنایی با افزونه های در Gazebo
در این مقاله قصد داریم تا با افزونه‌ها یا پلاگین‌ها در گزبو آشنا شویم.
- اولین مرجع آموزش رآس در ایران
- info@iranros.com
کتابخانه tf در ROS
مارس 25, 2021نوشتن افزونه
افزونه ها به شما امکان می دهند مدل ها ، حسگرها ، خصوصیات جهان و حتی نحوه اجرای Gazebo را کنترل کنید. در آموزش های زیر نحوه ایجاد و بارگذاری افزونه ها برای اهداف مختلف توضیح داده شده است.
- نمای کلی افزونه های Gazebo
افزونه یک قطعه کد است که به عنوان یک کتابخانه اشتراکی کامپایل شده و در شبیه سازی وارد می شود. این افزونه از طریق کلاسهای استاندارد ++ C به کلیه قابلیتهای Gazebo دسترسی مستقیم دارد.
افزونه ها دارای ویژگی های مفید زیر هستند:
- به توسعه دهندگان اجازه می دهد تقریباً هر جنبه Gazebo را کنترل کنند
- روالهای جامعی هستند که به راحتی به اشتراک گذاشته می شوند
- می توان آنها را به یک سیستم در حال اجرا وارد یا حذف کرد
نسخه های قبلی Gazebo از کنترلرها استفاده می کردند. رفتار این موارد کاملاً مشابه پلاگین ها بود اما به صورت استاتیک در Gazebo کامپایل می شدند. افزونه ها از انعطاف پذیری بیشتری برخوردار هستند و به کاربران امکان انتخاب و انتخاب ویژگی های شبیه سازی خود را می دهند.
در موارد زیرباید از یک افزونه استفاده کنید:
- شما می خواهید به صورت برنامه ریزی شده یک شبیه سازی را تغییر دهید.
مثال: انتقال مدل ها ، عکس العمل مناسب در قبال رویدادها ، قرار دادن مدل های جدید با توجه به مجموعه ای از پیش شرط ها
- شما می خواهید یک رابط سریع برای gazebo ، بدون سربارگذاری لایه انتقال داشته باشید
- شما کدهایی دارید که می تواند برای دیگران مفید باشد و می خواهید آن را به اشتراک بگذارید
انواع پلاگین ها
در حال حاضر ۶ نوع پلاگین وجود دارد
-
-
- World
- Model
- Sensor
- System
- Visual
- GUI
-
هر نوع پلاگین توسط یک بخش متفاوت از Gazebo مدیریت می شود. به عنوان مثال ، یک پلاگین Model به یک مدل خاص در Gazebo متصل شده و آن را کنترل می کند. به همین ترتیب ، یک پلاگین World به یک محیط و یک پلاگین Sensor به یک سنسور خاص متصل است. افزونه System در خط فرمان مشخص شده است و ابتدا در هنگام راه اندازی Gazebo بارگیری می شود. این پلاگین به کاربر امکان کنترل مراحل راه اندازی را می دهد.
نوع پلاگین باید براساس عملکرد دلخواه انتخاب شود. از یک افزونه World برای کنترل خصوصیات جهان مانند موتور فیزیک ، روشنایی محیط و غیره استفاده کنید. برای کنترل مفاصل و حالت های یک مدل از پلاگین Model استفاده کنید. برای به دست آوردن اطلاعات سنسور و کنترل خصوصیات سنسور از یک افزونه Sensor استفاده کنید.
اجرای یک پلاگین ساده
پلاگین ها به صورت ساده طراحی شده اند. یک پلاگین اولیه شامل یک کلاس با چند تابع است. ابتدا ، اگر Gazebo را از طریق debians نصب کرده اید ، مطمئن شوید که پرونده های توسعه Gazebo را نصب کرده اید. اگر Gazebo را از سورس نصب کرده اید ، می توانید این مرحله را نادیده بگیرید. اگر نسخه دیگری به غیر از gazebo6 دارید ، در دستور زیر شماره ۶ را با شماره نسخه خودتان جایگزین کنید.
sudo apt-get install libgazebo6-dev
سپس ، یک پوشه و یک پرونده .cc برای افزونه جدید ایجاد کنید:
mkdir ~/gazebo_plugin_tutorial cd ~/gazebo_plugin_tutorial gedit hello_world.cc
موارد زیر را در hello_world.cc کپی کنید:
#include <gazebo/gazebo.hh>
namespace gazebo
{
class WorldPluginTutorial : public WorldPlugin
{
public: WorldPluginTutorial() : WorldPlugin()
{
printf("Hello World!\n");
}
public: void Load(physics::WorldPtr _world, sdf::ElementPtr _sdf)
{
}
};
GZ_REGISTER_WORLD_PLUGIN(WorldPluginTutorial)
}
کد فوق نیز در منابع Gazebo همراه با یک پرونده CMakeLists.txt نیز قرار دارد
توضیح کد
#include <gazebo/gazebo.hh>
namespace gazebo
{
فایل gazebo/gazebo.hh شامل یک مجموعه اصلی از توابع اساسی gazebo است. البته این شامل gazebo/physics/physics.hh, gazebo/rendering/rendering.hh, یا gazebo/sensors/sensors.hh نمی شود، زیرا آنها باید مورد به مورد اضافه شوند. همه افزونه ها باید در فضای نام gazebo باشند.
class WorldPluginTutorial : public WorldPlugin
{
public: WorldPluginTutorial() : WorldPlugin()
{
printf("Hello World!\n");
}
هر پلاگین باید از یک نوع پلاگین ارثبری کند ، که در این مورد کلاس WorldPlugin است.
public: void Load(physics::WorldPtr _world, sdf::ElementPtr _sdf)
{
}
تنها تابع الزامی دیگر Load است که یک عنصر SDF دریافت می کند که شامل عناصر و ویژگی های مشخص شده در پرونده SDF بارگذاری شده است.
GZ_REGISTER_WORLD_PLUGIN(WorldPluginTutorial)
در آخر ، پلاگین باید با استفاده از ماکرو GZ_REGISTER_WORLD_PLUGIN در شبیه ساز ثبت شود.
تنها پارامتر این ماکرو ، نام کلاس پلاگین است. برای هر نوع پلاگین ماکرو ثبت کننده منطبق به صورت زیر وجود دارد:
GZ_REGISTER_MODEL_PLUGIN,
GZ_REGISTER_SENSOR_PLUGIN
GZ_REGISTER_GUI_PLUGIN
GZ_REGISTER_SYSTEM_PLUGIN
GZ_REGISTER_VISUAL_PLUGIN
بخش زیر شامل دستورالعمل هایی در مورد نحوه کامپایل این افزونه است.
کامپایل افزونه
لطفاً در ابتدا اطمینان حاصل کنید که gazebo به درستی نصب شده است.
برای کامپایل پلاگین فوق فایل CMakeLists.txt را به صورت زیر ایجاد کنید
gedit ~/gazebo_plugin_tutorial/CMakeLists.txt
موارد زیر را در CMakeLists.txt کپی کنید:
cmake_minimum_required(VERSION 2.8 FATAL_ERROR)
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} ${GAZEBO_CXX_FLAGS}")
find_package(gazebo REQUIRED)
include_directories(${GAZEBO_INCLUDE_DIRS})
link_directories(${GAZEBO_LIBRARY_DIRS})
list(APPEND CMAKE_CXX_FLAGS "${GAZEBO_CXX_FLAGS}")
add_library(hello_world SHARED hello_world.cc)
target_link_libraries(hello_world ${GAZEBO_LIBRARIES})
یک دایرکتوری برای بیلد کردن ایجادکنید
mkdir ~/gazebo_plugin_tutorial/build cd ~/gazebo_plugin_tutorial/build
سپس با دستور زیر کدها را کامپایل کنید.
cmake ../ make
کامپایل منجر به ایجاد یک کتابخانه اشتراکی در مسیر~/gazebo_plugin_tutorial/build/libhello_world.so می شود که می تواند به یک شبیه سازی Gazebo اضافه شود.
در آخر ، مسیر کتابخانه خود را به GAZEBO_PLUGIN_PATH اضافه کنید:
export GAZEBO_PLUGIN_PATH=${GAZEBO_PLUGIN_PATH}:~/gazebo_plugin_tutorial/build
توجه: این دستور، مسیر را فقط برای shell فعلی تغییر می دهد. اگر می خواهید از افزونه خود برای هر تب جدیدی که باز می کنید استفاده کنید ، خط بالا را به فایل ~ / .bashrc اضافه کنید.
استفاده از یک پلاگین
هنگامی که افزونه ای را به عنوان کتابخانه اشتراکی وارد کردید (به بالا مراجعه کنید) ، می توانید آن را به یک محیط یا مدل در یک پرونده SDF پیوست کنید (برای اطلاعات بیشتر به اسناد SDF مراجعه کنید). هنگام شروع کار ، Gazebo فایل SDF را تجزیه می کند ، پلاگین را پیدا می کند و کد را بارگیری می کند. مهم است که Gazebo قادر به یافتن پلاگین باشد. یا مسیر کامل به پلاگین مشخص شده است ، یا پلاگین در یکی از مسیرهای متغیر محیط GAZEBO_PLUGIN_PATH وجود دارد.
یک فایل world ایجاد کنید
gedit ~/gazebo_plugin_tutorial/hello.world
کد زیر را در آن کپی کنید.
<?xml version="1.0"?>
<sdf version="1.4">
<world name="default">
<plugin name="hello_world" filename="libhello_world.so"/>
</world>
</sdf>
اکنون آن را با gzserver باز کنید:
gzserver ~/gazebo_plugin_tutorial/hello.world --verbose
شما باید خروجی مشابه زیر را ببینید:
Gazebo multi-robot simulator, version 6.1.0 Copyright (C) 2012-2015 Open Source Robotics Foundation. Released under the Apache 2 License. http://gazebosim.org [Msg] Waiting for master. [Msg] Connected to gazebo master @ http://127.0.0.1:11345 [Msg] Publicized address: 172.23.1.52 Hello World!
