多移动机器人（阿克曼小车）在gazebo中的配置
前言
最近需要进行异构多机器人方面的工作，在之前的工作中已经实现了多麦克纳姆轮小车在gazebo中的仿真。
（如何在Gazebo中实现多机器人仿真 https://www.guyuehome.com/4889）
本文主要介绍了多阿克曼结构小车，在gazebo的配置过程。项目参考了古月居的阿克曼小车项目，以阿克曼小车的模型为基础，针对多机器人的仿真目的进行修改。
原项目github地址：https://github.com/guyuehome/guyueclass/tree/main/simulation%26control/ackerman_simulation
（这个项目在古月学院也有课程，因为作者主要是参考模型，所以没有参考课程，直接基于github源码修改，感兴趣的同学可以去看看课程。
如何在Gazebo中实现阿克曼转向车的仿真 • 王泽恩https://class.guyuehome.com/detail/p_60541530e4b05a6195c158f0/6）
配置过程
1. launch文件修改
原有的仿真只考虑单机器人，需要对其launch文件做如下修改:
- 加入group及ns属性
- 去掉原有的全局
/racecar的namepsace - 使用
<tf_prefix>重新定义tf关系
原launch文件：
<!-- 加载机器人模型描述参数 --><param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find racecar_description)/urdf/racecar.urdf.xacro'"/><!--运行joint_state_publisher节点，发布机器人关节状态--><!--<node name = "robot_state_publisher" pkg = "robot_state_publisher" type = "state_publisher">--><node name= "robot_state_publisher" pkg= "robot_state_publisher" type= "robot_state_publisher"><param name="publish_frequency" type="double" value="20.0" /><remap from="/joint_states" to="/racecar/joint_states"/></node><!-- 在gazebo中加载机器人模型--><node name="urdf_spawner" pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" respawn="false" output="screen"args="-urdf -model racecar -param robot_description -x $(arg x_pos) -y $(arg y_pos) -z $(arg z_pos)"/> <!-- 从yaml文件加载联合控制器的参数 --><rosparam file="$(find bringup)/config/ctrl.yaml" command="load"/><!-- 加载控制器 spawner --><node name="controller_manager" pkg="controller_manager" type="spawner" respawn="false" output="screen" ns="/racecar" args="left_rear_wheel_velocity_controller right_rear_wheel_velocity_controllerleft_front_wheel_velocity_controller right_front_wheel_velocity_controllerleft_steering_hinge_position_controller right_steering_hinge_position_controllerjoint_state_controller"/><node pkg="racecar_description" type="servo_commands.py" name="servo_commands" output="screen">
</node>
修改后的launch文件：
<!--机器人robot_0--><group ns="robot_0"><!-- 加载机器人模型描述参数 bodyframe作用是向xacro文件中传参--> <param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find racecar_description)/urdf/racecar.urdf.xacro' bodyframe:=robot_0 ns:=robot_0"/><!-- 运行joint_state_publisher节点，发布机器人的关节状态 --> <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" ></node> <!-- 运行robot_state_publisher节点，发布tf --><!--<node name = "robot_state_publisher" pkg = "robot_state_publisher" type = "state_publisher">--><node name= "robot_state_publisher" pkg= "robot_state_publisher" type= "robot_state_publisher"><param name="publish_frequency" type="double" value="20.0" /><param name="tf_prefix" value="robot_0" /></node><!-- 在gazebo中加载机器人模型--><node name="urdf_spawner" pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" respawn="false" output="screen"args="-urdf -model robot_0 -param robot_description -x $(arg x_pos0) -y $(arg y_pos0) -z $(arg z_pos0)"/> <!-- 从yaml文件加载联合控制器的参数 --><rosparam file="$(find bringup)/config/ctrl.yaml" command="load"/><!-- 加载控制器 spawner --><node name="controller_manager" pkg="controller_manager" type="spawner" respawn="false" output="screen"args="left_rear_wheel_velocity_controller right_rear_wheel_velocity_controllerleft_front_wheel_velocity_controller right_front_wheel_velocity_controllerleft_steering_hinge_position_controller right_steering_hinge_position_controllerjoint_state_controller"/><!-- 舵机控制转换节点 --><node pkg="racecar_description" type="servo_commands.py" name="servo_commands" output="screen"></node></group>
2. urdf文件中的修改
1） 在原有的racecar.urdf.xacro文件中，在line468 对gazebo_ros_control的插件进行了namespace定义，需要进行删去，否则在launch文件中我们加入的group的ns属性无法加上去，gazebo会出现卡死的情况（也是一开始让我非常疑惑的一点）。
<gazebo><plugin name="gazebo_ros_control" filename="libgazebo_ros_control.so"><legacyModeNS>true</legacyModeNS><robotSimType>gazebo_ros_control/DefaultRobotHWSim</robotSimType><!--robotNamespace>/racecar</robotNamespace--></plugin></gazebo>
2） lidar.xacro, imu.xacro, camera.xacro中的topicname，都需要去掉全局“/”，否则无法加上命名空间。
3. yaml文件中的修改
在launch文件中我们需要从yaml文件加载联合控制器的参数，在原有的yaml文件中，文件的第一行写了racecar：，这样就导致yaml文件中的所有的参数都会加上racecar/的命名空间前缀，导致出错。我们需要将第一行的racecar：删去。
#racecar:# Publish all joint states --公布所有--------------------joint_state_controller:type: joint_state_controller/JointStateControllerpublish_rate: 50....
4.servo_commands.py 和keyboard_teleop.py中的修改
这两个文件中的修改都一样，就是将所有的/racecar命名空间去掉，同时将所有全局消息改成局部消息（去掉前面的全局“/”）。
例如：
/ackermann_cmd_mux/output ---> ackermann_cmd_mux/output
/left_rear_wheel_velocity_controller/command ---> left_rear_wheel_velocity_controller/command
servo_commands.py
pub_vel_left_rear_wheel = rospy.Publisher('left_rear_wheel_velocity_controller/command', Float64, queue_size=1)
pub_vel_right_rear_wheel = rospy.Publisher('right_rear_wheel_velocity_controller/command', Float64, queue_size=1)
pub_vel_left_front_wheel = rospy.Publisher('left_front_wheel_velocity_controller/command', Float64, queue_size=1)
pub_vel_right_front_wheel = rospy.Publisher('right_front_wheel_velocity_controller/command', Float64, queue_size=1)pub_pos_left_steering_hinge = rospy.Publisher('left_steering_hinge_position_controller/command', Float64, queue_size=1)
pub_pos_right_steering_hinge = rospy.Publisher('right_steering_hinge_position_controller/command', Float64, queue_size=1)
...
rospy.Subscriber("ackermann_cmd_mux/output", AckermannDriveStamped, set_throttle_steer)
keyboard_teleop.py
pub = rospy.Publisher("ackermann_cmd_mux/output", AckermannDriveStamped,queue_size=1)
可以通过加命名空间对任一机器人进行键盘控制
ROS_NAMESPACE=robot_0 rosrun racecar_description keyboard_teleop.py
效果
总结
其实单机器人到多机器人的配置过程都大同小异，其关键在于运用，将ns属性加给每一个机器人，使不同的机器人加载同一个urdf模型文件，同时可以用不同的namespace对其进行区分。
这一次配置的重点，就是在顶层加入namespace后，发现会有各种各样的bug，那么问题很清晰，肯定是下一层的配置文件中存在着不同的命名空间，导致上层命名失败。根据这个思路，一步步排查即可。
原项目作者的模型建的很好，只是可能没考虑到多机器人的运用，在他的基础上进行开发，也减少了很多重复造轮子的工作。之后作者也会一直更新基于多异构机器人平台的项目开发过程。
“山路若抖缓步迈，斗酒洒羁绊”
