0. 简介

对于Gazebo而言，我们知道其是可以通过与ROS的连接完成机器人建图导航的，那我们是否可以通过Unity来完成相同的工作呢，答案是肯定的。这一讲我们就来讲述使用Unity的“Turtlebot3”模拟环境，来运行ROS2中的“Navigation 2”以及“slam_toolbox”。

1. 代码编译

安装步骤如下所示，首先先下载“Navigation 2 SLAM Example Demo”仓库

git clone --recurse-submodule git@github.com:Unity-Technologies/Robotics-Nav2-SLAM-Example.git

然后确保在Unity的版本以及开发包都已经安装完成，并在2020.2版本以后的Unity中打开Assets/Skenes/SimpleWarehouseScene场景


选择Unity的菜单“Robotics→ROSSettings”，确认以下设置

・连接启动：打钩
・Protocol:ROS2
・ROS Port:10000
・显示HUD：打钩

2. 设置ROS2 Docker环境

  1. 在“ros2_docker”的目录下运行以下命令
docker build -t unity-robotics:nav2-slam-example ./

  1. 在安装完后就可以直接通过命令行启动了
docker run -it --rm -p 6080:80 -p 10000:10000 --shm-size=1024m unity-robotics:nav2-slam-example
  1. 在浏览器中打开“http://127.0.0.1:6080”
  2. 并选择“System Tools→LXTerminal”
    、
  3. launch文件的启动，并顺带启动了rviz2的界面

3. 实际运行

import os
from launch import LaunchDescription
from launch.actions import IncludeLaunchDescription
from launch.launch_description_sources import PythonLaunchDescriptionSource
from ament_index_python.packages import get_package_share_directory
from launch_ros.actions import Node


def generate_launch_description():
    package_name = 'unity_slam_example'
    package_dir = get_package_share_directory(package_name)

    return LaunchDescription({
        # ros的tcp节点启动
        IncludeLaunchDescription(
            PythonLaunchDescriptionSource(
                os.path.join(get_package_share_directory(
                    'ros_tcp_endpoint'), 'launch', 'endpoint.py')
            ),
        ),

        # rviz2启动
        Node(
            package='rviz2',
            executable='rviz2',
            output='screen',
            arguments=['-d', os.path.join(package_dir, 'nav2_unity.rviz')],
            parameters=[{'use_sim_time': True}]
        ),

        # Nav2启动
        IncludeLaunchDescription(
            PythonLaunchDescriptionSource(
                os.path.join(get_package_share_directory(
                    'nav2_bringup'), 'launch', 'navigation_launch.py')
            ),
            launch_arguments={
                'use_sim_time': 'true'
            }.items()
        ),

        # SLAM Toolbox启动
        IncludeLaunchDescription(
            PythonLaunchDescriptionSource(
                os.path.join(get_package_share_directory(
                    'slam_toolbox'), 'launch', 'online_async_launch.py')
            ),
            launch_arguments={
                'use_sim_time': 'true'
            }.items()
        )
    })
  1. 然后最后在Unity中按Play按钮。就可以看到在rviz输出了可视化信息。TurtleBot同时进行“建图”和“定位”。

  1. 同时Unity中也可以使用按键移动机器人以及相机

・WS : 前後
・AD : 左右
・EQ : 上下

  1. 如果点击rviz的“2d Goal Pose”，并在栅格地图中指定目标的姿态以及方向。TurtleBot也会移动到目标位置。

4. 参考链接

https://github.com/Unity-Technologies/Robotics-Nav2-SLAM-Example/blob/main/readmes/run_example.md

https://github.com/Unity-Technologies/Robotics-Nav2-SLAM-Example/blob/main/readmes/unity_viz.md