Gazebo 시뮬레이션

Gazebo는 자동 로못을 위한 3D 시뮬레이션 환경입니다. ROS없이 독립적으로 사용하거나 SITL + ROS를 지원합니다.

GazeboPluginMAVLinkSITL

설치

Gazebo와 시뮬레이션 플러그인 설치가 필요합니다.

Gazebo 버전 7을 추천합니다.(최소 Gazebo 6 버전) Linux을 실행하고 Jade보다 이전 ROS 버전이 설치되어 있다면 예전 버전인 번들 Gazebo를 언인스톨해야 합니다.(sudo apt-get remove ros-indigo-gazebo)

설치 관련 정보는 LinuxMac를 참고하세요.

ROS 사용자

PX4 SITL은 Gazebo 시뮬레이터를 사용하며 ROS에 의존하지 않습니다. 시뮬레이션은 ROS로 인터페이스될 수 있고 동일한 방식으로 일반 flight 코드에도 적용될 수 있습니다.

PX4를 ROS와 사용할려고 한다면, 다음 ROS를 위한 Gazebo 버전 7 가이드를 참고하세요.

일반 설치

Gazebo 7용 Linux 설치 방법을 참고하세요.

모두 설치되었는지 확인 : gazebo7 and libgazebo7-dev.

시뮬레이션 실행

PX4 펌웨어의 소스 디렉토리내에서 airframe 중에 하나로(Quads, planes, VTOL을 지원하며 optical flow 포함) PX4 SITL을 실행합니다 :

Gazebo 실행을 유지하면서 PX4를 재실행하려면 아래와 같이 합니다.

Quadrotor

cd ~/src/Firmware
make px4_sitl gazebo

Quadrotor with Optical Flow

make px4_sitl gazebo_iris_opt_flow

3DR Solo

make px4_sitl gazebo_solo

표준 Plane

make px4_sitl gazebo_plane

표준 VTOL

make px4_sitl gazebo_standard_vtol

Tailsitter VTOL

make px4_sitl gazebo_tailsitter

Ackerman vehicle (UGV/Rover)

make px4_sitl gazebo_rover

World 바꾸기

현재 기본 world는 iris.wold로 worlds 디렉토리에 있습니다. iris.world에 기본 환경에서 ground로 heightmap을 사용합니다. 이 ground로는 거리 센서 사용이 어렵습니다. heightmap으로 예상치 못한 결과가 나오면 iris.model에 있는 uneven_ground를 asphalt_plane으로 model을 변경하는 것을 추천합니다.

하늘로 날리기

에러가 발생하면 파일과 코드 설치 가이드를 참고하세요.

PX4 쉘이 나타납니다:

[init] shell id: 140735313310464
[init] task name: px4

______  __   __    ___
| ___ \ \ \ / /   /   |
| |_/ /  \ V /   / /| |
|  __/   /   \  / /_| |
| |     / /^\ \ \___  |
\_|     \/   \/     |_/

px4 starting.


pxh>

쿼드로터 모델을 오른쪽 클릭하면 콘텍스트 메뉴에서 팔로우 모드를 활성화시킬 수 있습니다. Right-clicking the quadrotor model allows to enable follow mode from the context menu, which is handy to keep it in view.

Gazebo UI

시스템은 일단 초기화를 마치면 home position을 출력합니다. (telem> home: 55.7533950, 37.6254270, -0.00) 다음을 입력해서 공중으로 띄웁니다 :

pxh> commander takeoff

조이스틱 지원은 QGroundControl(QGC)를 통해서 가능합니다. 수동 입력을 사용하기 위해서는 메뉴얼 비행 모드로(POSCTL, position control) 시스템을 둡니다. QGC preferences 메뉴에서 조이스틱을 활성화시킬 수 있습니다.

커스텀 takeoff 위치 설정

SITL에서 디폴트 takeoff 위치는 환경변수로 바꿀수 있습니다.

설정할 변수는 : PX4_HOME_LAT, PX4_HOME_LON, and PX4_HOME_ALT

예로:

export PX4_HOME_LAT=28.452386
export PX4_HOME_LON=-13.867138
export PX4_HOME_ALT=28.5
make px4_sitl gazebo

Gazebo와 PX4를 별도로 구동시키기

확장 개발 세션에 대해서 Gazebo와 PX4를 별도로 혹은 IDE 내부에서 구동시키는 것이 편할 수 있습니다.

px4가 sitl_run.sh 를 실행시키는 기존 cmake 타겟에 추가하는데 여기에 px4가 올바른 모델을 로드하도록 파라미터를 사용합니다. 원래 sitl px4 app의 wrapper 역할을 하는 px_<mode>라는 이름의 launcher 타겟을 생성합니다. 이 wrapper는 단순히 현재 워킹 디렉토리와 모델 파일에 대한 패스와 같이 app 인자를 포함하고 있습니다.

사용 방법

  • 터미널을 통해서 gazebo(다른 시뮬레이터) 서버와 클라이언트 뷰어 실행:
    make px4_sitl_default gazebo_none_ide
    
  • IDE에서 디버깅하기를 원하는 px4_<mode> 타겟을 선택 (예로 px4_iris)
  • IDE에서 바로 디버깅 세션을 시작 이 방법은 시뮬레이터가 항상 백그라운드로 동작하기 때문에 사이클 타임을 상당히 줄여주는데 이유는 시뮬레이터는(gazebo) 항상 백그라운드로 실행되고 px4 프로스세가 매우 가벼워서 재실행만 하면 됩니다.

확장과 커스터마이징

시뮬레이션 인터페이스를 확장하고 커스터마이징하기 위해서 Tools/sitl_gazebo 폴더에 있는 파일을 수정합니다. 코드는 Github에 sitl_gazebo repository를 참고하세요.

빌드 시스템은 올바른 GIT 서브모듈과 시뮬레이터가 있어야합니다. 디렉토리에 파일들에 변경 내용을 덮어쓰기는 하지 않습니다.

ROS 인터페이스

시뮬레이션은 실제 비행체와 동일한 방식으로 ROS 인터페이스를 사용합니다.

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