Simulink と Gazebo 間のコシミュレーションの実行

この例では次を使用します:

この例では、Simulink™ と Gazebo の間で同期されたシミュレーションを設定し、Gazebo にコマンドを送信し Gazebo からデータを受信する方法を説明します。

Gazebo シミュレーション環境の設定

この例では、Gazebo を含む独自の Linux 環境を使用するか、提供されている "ROS および Gazebo を含むバーチャルマシン" をダウンロードします。このバーチャルマシン (VM) の /home/user/src/GazeboPlugin. に、必要な Gazebo プラグインがあります。

Linux VM および Gazebo を使用した独自の Linux 環境を設定するための要件の詳細については、Gazebo Simulation Environment Requirements and Limitationsを参照してください。

独自の Linux 環境を使用する場合は、Gazebo プラグインの手動インストールの手順に従ってください。それ以外の場合は、Gazebo シミュレーション環境の起動を参照してください。

Gazebo プラグインの手動インストール

プラグインのソースコードを zip パッケージとして取得します。次の関数は、GazeboPlugin というフォルダーを現在の作業ディレクトリに作成して GazeboPlugin.zip に圧縮します。

packageGazeboPlugin

GazeboPlugin.zip を、次の要件を満たす Linux マシンにコピーします。

パッケージを Linux プラットフォーム上で解凍します。この例では /home/user/src/GazeboPlugin に展開します。

ターミナルで次のコマンドを実行して、プラグインをコンパイルします。

cd /home/user/src/GazeboPlugin

build フォルダーが既に存在する場合は、削除します。

rm -r build

プラグインをインストールします。

mkdir build
cd build
cmake ..
make

プラグインの場所は /home/user/src/GazeboPlugin/export/lib/libGazeboCoSimPlugin.so です。

生成されたプラグインをホストコンピューターから削除します。

if exist('GazeboPlugin', 'dir')
    rmdir('GazeboPlugin', 's');
end

if exist('GazeboPlugin.zip', 'file')
    delete('GazeboPlugin.zip');
end

Gazebo シミュレーション環境の起動

VM または独自の Linux オペレーティングシステムでターミナルを開き、次のコマンドを実行して Gazebo シミュレーターを起動します。

cd /home/user/src/GazeboPlugin/export
export SVGA_VGPU10=0
gazebo ../world/multiSensorPluginTest.world --verbose

これらのコマンドは、次をもつ Gazebo シミュレーターを起動します。

2 台のレーザー距離計: hokuyo0、hokuyo1
2 台の RGB カメラ: camera0、camera1
2 台の深度カメラ: depth_camera0、 depth_camera1
2 台の IMU センサー: imu0、imu1
ユニットボックスモデル: unit_box

multiSensorPluginTest.world は /home/user/src/GazeboPlugin/world フォルダーにあります。このワールドファイルは、.xml 本文の次の行により、Simulink とのコシミュレーション用 Gazebo プラグインを含めています。

<plugin name="GazeboPlugin" filename="lib/libGazeboCoSimPlugin.so"><portNumber>14581</portNumber></plugin>

filename フィールドは、コンパイルされた Gazebo プラグインの場所をポイントしていなければなりません。このパスは、Gazebo 自体が起動される場所に対する相対パスにするか、次を実行して Gazebo プラグインの検索パスに追加することができます。

export GAZEBO_PLUGIN_PATH=${GAZEBO_PLUGIN_PATH}:/home/user/src/GazeboPlugin/export

Gazebo コシミュレーションの構成

performCoSimulationWithGazebo モデルを開きます。これは、これらのシミュレートされたセンサーからセンサーデータを受信する方法と、Simulink からユニットボックスモデルを作動させる方法を示します。

open_system("performCoSimulationWithGazebo")

モデルのシミュレーションを行う前に、Gazebo Pacer ブロックを使用して Gazebo コシミュレーションを構成します。

hilite_system('performCoSimulationWithGazebo/Gazebo Pacer')

ブロックを開いて [Gazebo のネットワークおよびシミュレーション設定の構成] リンクをクリックします。

open_system('performCoSimulationWithGazebo/Gazebo Pacer')

[ネットワークアドレス] ドロップダウンから Custom を選択します。Linux マシンの IP アドレスを入力します。Gazebo の既定の [ポート] は 14581 です。[応答タイムアウト] を 10 秒に設定します。

[テスト] ボタンをクリックして、実行中の Gazebo シミュレーターへの接続をテストします。

センサーデータの取得

Gazebo Read ブロックを使用して、3 つのセンサーから特定のトピックに関するデータを取得します。

IMU: /gazebo/default/imu0/link/imu/imu
LIDAR スキャン: /gazebo/default/hokuyo0/link/laser/scan
RGB カメラ: /gazebo/default/camera0/link/camera/image

MATLAB® Function ブロックを使用して、IMU の読み取り値を表示し、LIDAR スキャンと RGB イメージを可視化します。

Gazebo モデルの作動

Gazebo Apply Command ブロックを使用して、ユニットボックスに、その加速度が 1 $m / s^{2}$ になる z 方向の一定の力を加えます。Gazebo Blank Message を使用して、空白の ApplyLinkWrench メッセージを作成します。Bus Assignment ブロックを使用して、unit_box/link エンティティに力を加えるためのメッセージの要素を指定します。Gazebo Read を使用して、ボックスのグラウンドトゥルース姿勢を出力します。1 秒間でのボックスの変位は 0.5 m 近くになるはずです。