前言

本文目標，史上最全，入門最簡。工程鏈接：下載地址
這一節參考書上的例子，用gazobo仿真開源項目turtlebot3，我的環境是ubuntu16.04,kinetic版本ros。

（1）創建工作區以及包

創建wanderbot_ws工作區

mkdir -p ~/wanderbot_ws/src
cd ~/wanderbot_ws/src
catkin_init_workspace

創建wanderbot包

cd ~/wanderbot_ws/src
catkin_create_pkg wanderbot rospy geometry_msgs sensor_msgs

wanderbot：包名
rospy:ros的python支持庫
geometry_msgs sensor_msgs：依賴的消息

（2）安裝過程

安裝turtlebot3以及仿真環境

cd wanderbot_ws/src
git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_msgs.git
git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3.git
git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_simulations.git

提示：如果下載速度太慢可以下載我的csdn包，然後把相對應的文件拖進去。
工程鏈接：下載地址

安裝gmapping包

gampping必裝不然後面slam自助導航會報錯，如果你不想實現slam可以跳過這一步。這裏給出兩種方法安裝。
從源碼安裝的方法：

cd wanderbot_ws/src
git clone https://github.com/ros-perception/openslam_gmapping.git
git clone https://github.com/ros-perception/slam_gmapping.git
git clone https://github.com/ros-planning/navigation.git
git clone https://github.com/ros/geometry2.git
git clone https://github.com/ros-planning/navigation_msgs.git

直接安裝的方法：

sudo apt-get install ros-kinetic-gmapping

這裏我選擇的是從源碼安裝，直接安裝的方法我電腦定位不了軟件包，然後更新了我的軟件庫之後有關ros的幾個源sudo apt-get update極慢，是超級超級超級超級爆炸慢，給我整吐了。

編譯

cd ~/wanderbot_ws
catkin_make

這裏如果你選擇安裝了gampping包而且是從源碼安裝的，不出意外編譯完了之後一片大紅，哈哈哈哈開心嗎。
不過問題不大，都是編譯器版本的小問題。
首先修改CMakeLists.txt：

vi ~/wanderbot_ws/src/CMakeLists.txt

添加這句話：

set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS}  -std=c++0x")

如圖第六行

然後不出意外還有報錯【error】‘isnan’ was not declared in this scope。
我這裏是~/wanderbot_ws/src/turtlebot3_simulations/turtlebot3_fake/src下的turtlebot3_fake.cpp這個文件報錯，進去之後右鍵選擇gedit打開，ctrl+f查找isnan。然後在前面加上std::。

修改完後重新編譯

cd ~/wanderbot_ws
catkin_make
rosdep install --from-paths src -i -y
source ~/wanderbot_ws/devel/setup.bash

（3）仿真

準備

把模型拷貝到gazebo中：
下面兩個二選一：

仿真burger：

mkdir -p ~/.gazebo/models/
cp -r  ~/wanderbot_ws/src/turtlebot3_simulations/turtlebot3_gazebo/models/turtlebot3_burger ~/.gazebo/models/
echo "export TURTLEBOT3_MODEL=burger" >> ~/.bashrc
echo "source ~/wanderbot_ws/devel/setup.bash" >>~/.bashrc
source ~/.bashrc

仿真waffle：

mkdir -p ~/.gazebo/models/
cp -r  ~/wanderbot_ws/src/turtlebot3_simulations/turtlebot3_gazebo/models/turtlebot3_waffle ~/.gazebo/models/
echo "export TURTLEBOT3_MODEL=waffle" >> ~/.bashrc
echo "source ~/wanderbot_ws/devel/setup.bash" >>~/.bashrc
source ~/.bashrc

啓動仿真

啓動仿真環境：

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch

（4）腳本控制

準備過程：

cd ~/wanderbot_ws/src/wanderbot/src
vi range_ahead.py
vi red_light_green_light.py
vi wander.py
chmod 777 range_ahead.py
chmod 777 red_light_green_light.py
chmod 777 wander.py

粘貼下面代碼進去。
紅燈倒車綠燈前進腳本：red_light_green_light.py

#!/usr/bin/env python
# coding = utf-8
import rospy
from geometry_msgs.msg import Twist
 
cmd_vel_pub=rospy.Publisher('cmd_vel',Twist,queue_size=1)
rospy.init_node('red_light_green_light')
 
red_light_twist=Twist()
green_light_twist=Twist()
deriving_forward=False
 
 
green_light_twist.linear.x=0.5 #綠燈前進
red_light_twist.linear.x=-0.5 #紅燈後退
light_change_time=rospy.Time.now()+rospy.Duration(3)
rate=rospy.Rate(10)
 
while not rospy.is_shutdown():
    if deriving_forward :
        cmd_vel_pub.publish(green_light_twist)
    else:
        cmd_vel_pub.publish(red_light_twist)
        
    if light_change_time < rospy.Time.now():
        deriving_forward= not deriving_forward
        light_change_time= rospy.Time.now()+rospy.Duration(3)
    rate.sleep()

顯示前方距離腳本：range_ahead.py

#!/usr/bin/env python
# coding = utf-8
import rospy
from sensor_msgs.msg import LaserScan
 

def scan_callback(msg):
  range_ahead = msg.ranges[len(msg.ranges)/2]
  print "range ahead: %0.1f" % range_ahead

 
rospy.init_node('range_ahead')
scan_sub = rospy.Subscriber('scan', LaserScan, scan_callback)
rospy.spin()

自動避障腳本：wander.py

#!/usr/bin/env python
# coding = utf-8
import rospy
from geometry_msgs.msg import Twist
from sensor_msgs.msg import LaserScan

def scan_callback(msg):
	global range_ahead 
	range_ahead = msg.ranges[len(msg.ranges)/2]
	print(range_ahead)

range_ahead = 0	
rospy.init_node('pub_speed')
scan_sub = rospy.Subscriber('scan',LaserScan,scan_callback)
cmd_vel_pub=rospy.Publisher('cmd_vel',Twist,queue_size=1)
speed = Twist()
rate = rospy.Rate(10)
mode = 0

while not rospy.is_shutdown():
	if range_ahead>1:
		speed.linear.x = -0.5
		speed.angular.z = 0
		cmd_vel_pub.publish(speed)
	elif range_ahead<0.5:
                speed.linear.x = 0.5
                speed.angular.z = 0
                cmd_vel_pub.publish(speed)
	else:

		speed.linear.x=0
		speed.angular.z=0.5
		cmd_vel_pub.publish(speed)		
	rate.sleep()

運行紅綠燈腳本：

rosrun wanderbot red_light_green_light.py

可以看到小車一前一後的運動。

檢查現在發佈的話題

rostopic list

可以看到由cmd_vel話題來控制小車的速度。

查看被聲明的話題

rostopic info cmd_vel

可以看到發佈這個話題的發佈者就是我們寫的控制腳本，接受者是gazebo仿真。

運行測距腳本：

rosrun wanderbot range_ahead.py

運行自動避障腳本：

rosrun wanderbot wander.py

他將根據雷達的距離值，自主避障。

（5）自主導航

ctrl c關閉之前的全部終端。

啓動環境地圖

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch

啓動激光雷達自主避障

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_simulation.launch

啓動rviz可視化

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_gazebo_rviz.launch

（6）slam建圖導航

ctrl c關閉之前的全部終端。

啓動環境地圖

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch

啓動鍵盤控制

roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

可以通過wxad控制前後前進速度，順時針逆時針旋轉速度,s停止

開啓激光雷達壁障

roslaunch turtlebot3_slam turtlebot3_slam.launch

啓動slam建圖

roslaunch turtlebot3_slam turtlebot3_slam.launch

這時候打開rviz和鍵盤控制的終端窗口，確保你的鼠標光標在鍵盤控制的終端裏。

然後通過wasdx這幾個按鍵控制把地圖建立完整

感覺整個地圖完整了即可。

保存地圖

rosrun map_server map_saver -f ~/map

這將地圖存在了~/目錄下面

圖中的map.yaml文件和map.pgm文件。

利用建好的地圖導航

除了gazebo關閉其他的終端然後打開rviz：

roslaunch turtlebot3_navigation turtlebot3_navigation.launch map_file:=$HOME/map.yaml

這時候可以看到雷達掃面的邊界和地圖的邊界有偏差。

利用2D pose Estimate修改位置

鼠標點擊地圖上的位置就是你的初始位置，箭頭指向就是你的機器人初始朝向。
修改成如下圖所示即可：

利用2D Nav Goal導航

（7）打開其他仿真場景

打開簡單的仿真器場景：

roslaunch turtlebot3_fake turtlebot3_fake.launch

啓動空世界地圖：

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_empty_world.launch

啓動家庭環境地圖：

cp -r  ~/catkin_ws/src/turtlebot3_simulations/turtlebot3_gazebo/models/turtlebot3_house ~/.gazebo/models/
roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_house.launch

第一次加載可能有點慢，如果長時間加載不出來可以試試這個方法：

在.gazebo文件下新建model文件夾，.gazebo文件隱藏在home下，ctrl+h可以看到，然後下載這個鏈接的包https://bitbucket.org/osrf/gazebo_models/downloads/，解壓到model下，然後就ok了，再打開gazebo
原文鏈接：https://blog.csdn.net/puqian13/article/details/90635885

總結

武漢疫情嚴重，畢設無法回校在硬件上做，所以選擇了仿真，希望能給大家提供一點幫助，記錄下自己的學習也好方便查閱。《ros機器人編程實踐》這本書挺適合入門的，但是他用的是ubuntu14.04好像，ros版本是indigo在許多使用上有很大的差異，而且這本書是外文翻譯過來的，裏面太多錯了。。。對着書上的步驟一步一步做是不可能實現的，這也是很不友好的地方。最後，武漢加油，中國加油！

參考

Ubuntu16.04+Ros Kinetic+TurtleBot3仿真搭建教程
 在Ubuntu16.04 + ROS kinetic環境下安裝TurtleBot3
Ubuntu16.04+Ros Kinetic+TurtleBot3仿真搭建教程
參考書籍：《ros機器人編程實踐》

可能出現的問題以及解決方案

問題一

從我的csdn資源下載好工程後，在工作區下catkin_make報錯：

/home/xmy/wanderbot_ws/src/navigation/map_server/src/image_loader.cpp:43:27: fatal error: SDL/SDL_image.h: No such file or directory
compilation terminated.

解決方案：

百度查了下SDL是Ubuntu的庫，所以新裝的系統可能沒下載這個。
參考:參考鏈接

sudo apt-get install libsdl1.2-dev

安裝附加依賴：

sudo apt-get install libsdl-image1.2-dev

sudo apt-get install libsdl-mixer1.2-dev

sudo apt-get install libsdl-ttf2.0-dev

sudo apt-get install libsdl-gfx1.2-dev

問題二

如果最開始幾步git clone下載github東西速度太慢可以下載我的csdn的資源，然後把相對應的包拷貝進去。

發現一個很奇怪的問題，因爲昨天裝東西把電腦弄死機了，重啓ubuntu沒了ui界面所以重裝了ubuntu，然後正好根據自己寫的這篇博客全來過了一遍，下載自己的csdn包，然後在工作區catkin_make發現報了很多錯，說我的ros少了很多類似SDL/SDL_image.h的頭文件，然後我查看安裝ros時候給的安裝項目提示明明都有這些包呀。所以沒辦法只能再從git上下載來安裝過，然後github下載屬實太慢了幾k每秒。。。所以直接從csdn下載資源這就很快，然後把缺少的包拖了過來。

ros機器人編程實踐（7）- turtlebot3仿真與腳本控制！！！史上最全，入門最簡

文章目錄

前言

（1）創建工作區以及包

創建wanderbot_ws工作區

創建wanderbot包

（2）安裝過程

安裝turtlebot3以及仿真環境

安裝gmapping包

編譯

（3）仿真

準備

啓動仿真

（4）腳本控制

準備過程：

運行紅綠燈腳本：

檢查現在發佈的話題

查看被聲明的話題

運行測距腳本：

運行自動避障腳本：

（5）自主導航

啓動環境地圖

啓動激光雷達自主避障

啓動rviz可視化

（6）slam建圖導航

啓動環境地圖

啓動鍵盤控制

開啓激光雷達壁障

啓動slam建圖

保存地圖

利用建好的地圖導航

利用2D pose Estimate修改位置

利用2D Nav Goal導航

（7）打開其他仿真場景

總結

參考

可能出現的問題以及解決方案

問題一

解決方案：

問題二