mirror of
https://github.com/CopterExpress/clover.git
synced 2026-05-26 21:19:35 +00:00
90 lines
9.7 KiB
Markdown
90 lines
9.7 KiB
Markdown
# Использование симулятора
|
||
|
||
Среда симуляции Клевера позволяет пользователям тестировать свой код без какого-либо риска повреждения оборудования. Кроме того, в [виртуальной машине](simulation_vm.md) по умолчанию запущены дополнительные (не относящиеся к ROS) сервисы, которые присутствуют на реальном дроне, например, веб-сервер Monkey.
|
||
|
||
## Запуск симулятора
|
||
|
||
После [сборки симулятора с нуля](simulation_native.md) или [запуска виртуальной машины](simulation_vm.md), вы можете использовать `roslaunch` для запуска симулятора Gazebo:
|
||
|
||
```bash
|
||
# Не забудьте сначала активировать ваше рабочее пространство
|
||
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
|
||
roslaunch clover_simulation simulator.launch
|
||
```
|
||
|
||
> **Note** Кроме того, если вы используете виртуальную машину, просто дважды щелкните `Gazebo PX4` на рабочем столе.
|
||
|
||
Это запустит Gazebo сервер и клиент, бинарные файлы PX4 и ноды Клевера. Терминал, в котором была запущена команда, будет отображать отладочные сообщения от нод и PX4, а также принимать входные данные для интерпретатора команд PX4:
|
||
|
||
|
||
|
||
Вы также можете использовать QGroundControl для настройки параметров дрона в симуляторе, планирование миссий полета (если GPS также симулируется) и управление дроном с пульта:
|
||
|
||
|
||
|
||
Также вы можете использовать [simplified OFFBOARD](simple_offboard.md) для управления дроном, и средства визуализации ROS, например, [rviz and rqt](rviz.md) для анализа состояния дрона:
|
||
|
||
|
||
|
||
## Настройка симулятора
|
||
|
||
Симулятор можно настроить, передав дополнительные аргументы команде `roslaunch` или изменив файл `~/catkin_ws/src/clover/clover_simulation/launch/simulator.launch`. Ноды, обеспечивающие [распознавание ArUco](aruco.md), [расчет optical flow](optical_flow.md) и другие сервисы могут быть настроены изменением соответствующих `.launch` файлов, как на реальном дроне.
|
||
|
||
### Изменение параметров дрона
|
||
|
||
|
||
|
||
Вы можете включить или отключить некоторые датчики дрона, изменив параметры в файле `simulator.launch`. Например, чтобы включить GPS, установите аргумент `gps` в значение `true`:
|
||
|
||
```xml
|
||
<arg name="gps" value="true"/>
|
||
```
|
||
|
||
Обратите внимание, что это просто включит датчик, вам придется также изменить параметры PX4.
|
||
|
||
Если вы хотите добавить датчики или изменить их расположение, вам придется изменить файл описания дрона. Этот файл находится в `~/catkin_ws/src/clover/clover_description/urdf/clover/clover4.xacro`, и использует формат [xacro](http://wiki.ros.org/xacro) для сборки описания URDF.
|
||
|
||
### Изменение мира по умолчанию
|
||
|
||
Плагины Gazebo для дрона на данный момент требуют, чтобы значение параметра мира `real_time_update_rate` было равно 250, а значение `max_step_size` было равно 0.004. С другими параметрами симулятор не заработает. Используйте файл `~/catkin_ws/src/clover/clover_simulation/resources/worlds/clover.world` как шаблон.
|
||
|
||
## Повышение производительности
|
||
|
||
Симуляция с использованием Gazebo требовательна к ресурсам, и для нормальной скорости работы требуются мощный процессор и видеокарта. При этом симуляции можно запускать и на менее мощном оборудовании, жертвуя при этом скоростью работы. Ниже приведены рекомендации для компьютеров, на которых симуляция не может работать в реальном времени.
|
||
|
||
### Использование плагина `throttling_camera`
|
||
|
||
По умолчанию Gazebo не замедляет симуляцию для достижения требуемой частоты работы визуальных сенсоров. Это можно исправить с помощью плагина `throttling_camera` из пакета `clover_simulation`.
|
||
|
||
Включение этого плагина происходит путём выставления параметра `maintain_camera_rate` в значение `true` в файле `clover_description/launch/spawn_drone.launch`:
|
||
|
||
```xml
|
||
<!-- Slow simulation down to maintain camera rate -->
|
||
<arg name="maintain_camera_rate" default="true"/>
|
||
```
|
||
|
||
Этот плагин будет собирать статистику по частоте публикации изображений, и будет замедлять симуляцию до тех пор, пока частота публикации не станет соответствовать или превышать требуемую. При этом значительные замедления симуляции могут негативно сказаться на программном обеспечении, которое подключается к PX4 (например, QGroundControl). Если скорость симуляции опускается ниже, чем 0.5 от реального времени, следует воспользоваться следующей рекомендацией.
|
||
|
||
### Выставление скорости симуляции
|
||
|
||
PX4, начиная с версии 1.9, поддерживает [принудительную установку скорости симуляции](https://dev.px4.io/v1.9.0/en/simulation/#simulation_speed) с помощью переменной окружения `PX4_SIM_SPEED_FACTOR`. Выставление этой переменной подготавливает все компоненты симулятора к соответствующему ускорению/замедлению.
|
||
|
||
Значение этой переменной должно соответствовать величине Real Time Factor (скорости симуляции по отношению к реальному времени), получаемой при использовании `throttling_camera`. Величина Real Time Factor отображается в окне Gazebo на нижней панели:
|
||
|
||
|
||
|
||
В данном случае `PX4_SIM_SPEED_FACTOR` следует выставить в значение `0.42` перед запуском симулятора:
|
||
|
||
```bash
|
||
PX4_SIM_SPEED_FACTOR=0.42 roslaunch clover_simulation simulator.launch
|
||
```
|
||
|
||
> **Note** При использовании виртуальной машины удобнее добавить эту переменную в ярлык запуска Gazebo на рабочем столе. Нажмите правой кнопкой на значок Gazebo, выберите "Properties..." и добавьте `PX4_SIM_SPEED_FACTOR=0.42` в поле Command, как показано на иллюстрации:
|
||
|
||
|
||
### Выделение ресурсов для виртуальной машины
|
||
|
||
Выделение нескольких процессорных ядер для виртуальной машины может значительно повысить производительность симуляции. В наших испытаниях виртуальная машина, для которой было выделено одно ядро, не позволяла работать в симуляторе: окно Gazebo не реагировало на пользовательский ввод, сообщения ROS терялись. После выделения четырёх ядер для этой же виртуальной машины симуляция стала работать со скоростью 0.25 от реального времени.
|
||
|
||
При этом не следует пытаться выделить для виртуальной машины больше ресурсов, чем доступно на основной системе.
|