gz中生成模型

生成模型

通过服务调用生成

还记得parameter_bridge 吗？

我们在生成桥接的时候调用了这个cpp文件。

• 一个 parameter_bridge 实例用于消息传递（传感器数据）。之前的例子

• 另一个 parameter_bridge 实例用于服务桥接（动态生成模型）。现在的例子

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实现多开的方法

1. 启动消息桥接

用第一个 parameter_bridge 实例桥接消息话题，例如传递传感器数据：

ros2 run ros_gz_bridge parameter_bridge /scan@sensor_msgs/msg/[e-mail]

• 功能：桥接 Gazebo 和 ROS 2 的激光雷达数据。

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2. 启动服务桥接

启动第二个 parameter_bridge 实例，用于桥接服务，例如生成模型：

ros2 run ros_gz_bridge parameter_bridge /world/empty/create@ros_gz_interfaces/srv/SpawnEntity

• 功能：桥接 Gazebo 和 ROS 2 的服务，允许通过 ROS 2 服务生成模型。

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3. 发送请求生成模型

在服务桥接启动后，使用以下命令发送生成模型的请求：

ros2 service call /world/empty/create ros_gz_interfaces/srv/SpawnEntity \"{name: 'my_robot', sdf: '<完整的SDF内容>', pose: {position: {x: 0.0, y: 0.0, z: 0.0}, orientation: {x: 0.0, y: 0.0, z: 0.0, w: 1.0}}}"

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总结两种调用的区别

功能	话题桥接	服务桥接
调用命令	/scan@sensor_msgs/msg/[e-mail]	/world/empty/create@ros_gz_interfaces/srv/SpawnEntity
桥接对象	ROS 2 和 Gazebo 的话题	ROS 2 和 Gazebo 的服务
桥接方向	支持单向或双向（GZ_TO_ROS、ROS_TO_GZ 或 BIDIRECTIONAL）	服务请求从 ROS 2 转发到 Gazebo，返回响应
使用场景	数据流桥接，如传感器数据	动作桥接，如动态生成模型

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同时运行的效果

• 两个 parameter_bridge 实例可以独立运行，并不会互相干扰。
• 一个处理话题消息，另一个处理服务请求。

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parameter_bridge 中服务桥接的实现

在这个调用服务的过程中，我十分好奇，到底是哪一个地方起了作用。

关键实现代码

1. 解析服务参数：

   if (config.ros_type_name.find("/srv/") != std::string::npos) {std::string gz_req_type_name;std::string gz_rep_type_name;if (config.direction == BridgeDirection::ROS_TO_GZ ||config.direction == BridgeDirection::GZ_TO_ROS) {usage();return -1;}if (config.direction == BridgeDirection::BIDIRECTIONAL) {delimPos = arg.find(delim);if (delimPos == std::string::npos || delimPos == 0) {usage();return -1;}gz_req_type_name = arg.substr(0, delimPos);arg.erase(0, delimPos + delim.size());gz_rep_type_name = std::move(arg);}try {bridge_node->add_service_bridge(config.ros_type_name,gz_req_type_name,gz_rep_type_name,config.ros_topic_name);} catch (std::runtime_error & e) {std::cerr << e.what() << std::endl;}continue;
   }
   

   • 解析传入参数，判断是否为服务桥接（ros_type_name 包含 /srv/）。
   • 处理服务的请求类型和响应类型（gz_req_type_name 和 gz_rep_type_name）。

2. 调用服务桥接方法：

   bridge_node->add_service_bridge(config.ros_type_name,gz_req_type_name,gz_rep_type_name,config.ros_topic_name);
   

   • 使用 RosGzBridge::add_service_bridge 方法注册服务桥接。
   • 桥接逻辑会将 ROS 2 的服务请求转发给 Gazebo 服务，并将响应返回给 ROS 2 客户端。

3. 服务桥接的核心逻辑：

   • Gazebo 服务通过内部的 Gazebo Transport 提供功能。
   • ROS 2 服务通过 rclcpp 提供功能。
   • 桥接会订阅 Gazebo 服务，并将其暴露为一个 ROS 2 服务。
   • 响应流向：
     1. ROS 2 客户端 -> ROS 2 服务。
     2. ROS 2 服务 -> Gazebo 服务。
     3. Gazebo 服务 -> ROS 2 服务 -> ROS 2 客户端。

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通过自带包生成

在ros_gz_sim里面有一个gz_spawn_model的东西，它可以帮助我们在一个已经建成的gz中添加模型。

ros2 launch ros_gz_sim gz_spawn_model.launch.py world:=empty file:=$(ros2 pkg prefix --share ros_gz_sim_demos)/models/vehicle/model.sdf entity_name:=my_vehicle x:=5.0 y:=5.0 z:=0.5

你可以打开这个文件，看看哪个没有默认值，没有默认值的需要你指定参数。一般是 world和file需要指定参数。

自定义配置

在功能包里面创建xml或者launch.py就行了

例如

<launch><arg name="world" default="" /><arg name="file" default="" /><arg name="model_string" default="" /><arg name="topic" default="" /><arg name="entity_name" default="" /><arg name="allow_renaming" default="False" /><arg name="x" default="" /><arg name="y" default="" /><arg name="z" default="" /><arg name="roll" default="" /><arg name="pitch" default="" /><arg name="yaw" default="" /><gz_spawn_model world="$(var world)"file="$(var file)"model_string="$(var model_string)"topic="$(var topic)"entity_name="$(var entity_name)"allow_renaming="$(var allow_renaming)"x="$(var x)"y="$(var y)"z="$(var z)"roll="$(var roll)"pitch="$(var pitch)"yaw="$(var yaw)"></gz_spawn_model>
</launch>

from launch import LaunchDescription
from launch.actions import DeclareLaunchArgument
from launch.substitutions import LaunchConfiguration
from launch_ros.actions import Nodedef generate_launch_description():# Declare argumentsreturn LaunchDescription([DeclareLaunchArgument('world', default_value='', description='Name of the Gazebo world'),DeclareLaunchArgument('file', default_value='', description='Path to the model file'),DeclareLaunchArgument('model_string', default_value='', description='Model description as a string'),DeclareLaunchArgument('topic', default_value='', description='Gazebo topic to use'),DeclareLaunchArgument('entity_name', default_value='', description='Name of the entity to spawn'),DeclareLaunchArgument('allow_renaming', default_value='False', description='Allow renaming of the entity'),DeclareLaunchArgument('x', default_value='0.0', description='X position of the model'),DeclareLaunchArgument('y', default_value='0.0', description='Y position of the model'),DeclareLaunchArgument('z', default_value='0.0', description='Z position of the model'),DeclareLaunchArgument('roll', default_value='0.0', description='Roll rotation of the model'),DeclareLaunchArgument('pitch', default_value='0.0', description='Pitch rotation of the model'),DeclareLaunchArgument('yaw', default_value='0.0', description='Yaw rotation of the model'),# Gazebo spawn model nodeNode(package='ros_gz_sim',executable='gz_spawn_model',output='screen',name='spawn_model',parameters=[{'world': LaunchConfiguration('world')},{'file': LaunchConfiguration('file')},{'model_string': LaunchConfiguration('model_string')},{'topic': LaunchConfiguration('topic')},{'entity_name': LaunchConfiguration('entity_name')},{'allow_renaming': LaunchConfiguration('allow_renaming')},{'x': LaunchConfiguration('x')},{'y': LaunchConfiguration('y')},{'z': LaunchConfiguration('z')},{'roll': LaunchConfiguration('roll')},{'pitch': LaunchConfiguration('pitch')},{'yaw': LaunchConfiguration('yaw')}]),])

当然我们也可以简化一些

我们调用了parameter_bridge

from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node
from launch.actions import DeclareLaunchArgument
from launch.substitutions import LaunchConfigurationdef generate_launch_description():# 创建 LaunchDescriptionld = LaunchDescription()# 声明参数ld.add_action(DeclareLaunchArgument('entity_name', default_value='my_robot', description='Name of the entity to spawn'))ld.add_action(DeclareLaunchArgument('file', default_value='/path/to/your/model.sdf', description='Path to the model file'))ld.add_action(DeclareLaunchArgument('x', default_value='0.0', description='X position of the model'))ld.add_action(DeclareLaunchArgument('y', default_value='0.0', description='Y position of the model'))ld.add_action(DeclareLaunchArgument('z', default_value='0.0', description='Z position of the model'))# 配置 parameter_bridge，用于桥接 Gazebo 和 ROS 服务parameter_bridge_cmd = Node(package='ros_gz_bridge',executable='parameter_bridge',arguments=['/world/empty/create@ros_gz_interfaces/srv/SpawnEntity'],output='screen')# 添加到 LaunchDescriptionld.add_action(parameter_bridge_cmd)return ld

XML 元素	Python 替代
<arg name="..." />	DeclareLaunchArgument
<gz_spawn_model ... />	Node，通过 parameters 字段传递参数

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同时启动？

在官方教程中，我找到了这一个代码

ros2 launch ros_gz_sim ros_gz_spawn_model.launch.py world:=empty file:=$(ros2 pkg prefix --share ros_gz_sim_demos)/models/vehicle/model.sdf entity_name:=my_vehicle x:=5.0 y:=5.0 z:=0.5 bridge_name:=ros_gz_bridge config_file:=<path_to_your_YAML_file>  

他说，可以同时桥接gz-ros和生成模型

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1. 关键参数的功能

• world:=empty
  • 指定要加载的 Gazebo 世界为 empty（空白世界）。
  • Gazebo 会在这个世界中加载模型。
• file:=$(ros2 pkg prefix --share ros_gz_sim_demos)/models/vehicle/model.sdf
  • 指定要加载的模型文件路径。
  • 在这里，加载的是 vehicle 模型的 SDF 文件。
• entity_name:=my_vehicle
  • 模型的名称，生成后的模型会被命名为 my_vehicle。
• x:=5.0 y:=5.0 z:=0.5
  • 指定模型的初始位置：
    • x：模型在 Gazebo 世界中的 X 坐标。
    • y：模型在 Gazebo 世界中的 Y 坐标。
    • z：模型在 Gazebo 世界中的 Z 坐标。
• bridge_name:=ros_gz_bridge
  • 定义桥接节点的名称为 ros_gz_bridge。
  • 这是 ros_gz_bridge 在 ROS 2 网络中的唯一标识。
• config_file:=<path_to_your_YAML_file>
  • 指定一个 YAML 配置文件，用于定义要桥接的话题和服务。

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通用的桥接 YAML 文件

以下是一个桥接 YAML 配置文件实例。

网络收集，可能会有错误。

bridge_config.yaml

# 桥接 Gazebo 服务到 ROS 2 服务
services:# 模型生成服务- ros_service_name: "/world/empty/create"gz_service_name: "/gazebo/spawn_entity"ros_service_type: "ros_gz_interfaces/srv/SpawnEntity"gz_request_type: "gz.msgs.EntityFactory"gz_response_type: "gz.msgs.Boolean"# 模型删除服务- ros_service_name: "/world/empty/delete"gz_service_name: "/gazebo/delete_entity"ros_service_type: "ros_gz_interfaces/srv/DeleteEntity"gz_request_type: "gz.msgs.Entity"gz_response_type: "gz.msgs.Boolean"# 世界控制服务- ros_service_name: "/world/empty/control"gz_service_name: "/gazebo/control_world"ros_service_type: "ros_gz_interfaces/srv/ControlWorld"gz_request_type: "gz.msgs.WorldControl"gz_response_type: "gz.msgs.Boolean"# 桥接 Gazebo 和 ROS 2 的话题
topics:# 激光雷达数据- ros_topic_name: "/scan"gz_topic_name: "/gazebo/laser_scan"ros_type_name: "sensor_msgs/msg/LaserScan"gz_type_name: "gz.msgs.LaserScan"direction: BIDIRECTIONAL# 摄像头图像数据- ros_topic_name: "/camera/image"gz_topic_name: "/gazebo/camera/image"ros_type_name: "sensor_msgs/msg/Image"gz_type_name: "gz.msgs.Image"direction: GZ_TO_ROS# 深度图像数据- ros_topic_name: "/camera/depth"gz_topic_name: "/gazebo/camera/depth_image"ros_type_name: "sensor_msgs/msg/Image"gz_type_name: "gz.msgs.Image"direction: GZ_TO_ROS# 点云数据- ros_topic_name: "/points"gz_topic_name: "/gazebo/point_cloud"ros_type_name: "sensor_msgs/msg/PointCloud2"gz_type_name: "gz.msgs.PointCloudPacked"direction: GZ_TO_ROS# 机器人位置数据- ros_topic_name: "/robot_pose"gz_topic_name: "/gazebo/pose/info"ros_type_name: "geometry_msgs/msg/Pose"gz_type_name: "gz.msgs.Pose"direction: GZ_TO_ROS# 速度命令- ros_topic_name: "/cmd_vel"gz_topic_name: "/gazebo/cmd_vel"ros_type_name: "geometry_msgs/msg/Twist"gz_type_name: "gz.msgs.Twist"direction: ROS_TO_GZ# 关节状态数据- ros_topic_name: "/joint_states"gz_topic_name: "/gazebo/joint_states"ros_type_name: "sensor_msgs/msg/JointState"gz_type_name: "gz.msgs.Model"direction: GZ_TO_ROS# TF 数据（用于坐标变换）- ros_topic_name: "/tf"gz_topic_name: "/gazebo/tf"ros_type_name: "tf2_msgs/msg/TFMessage"gz_type_name: "gz.msgs.Pose_V"direction: GZ_TO_ROS# 世界状态数据- ros_topic_name: "/world_state"gz_topic_name: "/gazebo/world_state"ros_type_name: "ros_gz_interfaces/msg/WorldState"gz_type_name: "gz.msgs.WorldStatistics"direction: GZ_TO_ROS

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