環境

この記事は以下の環境で動いています。

項目	値
CPU	Core i5-8250U
Ubuntu	20.04
ROS	Noetic
Gazebo	11.9.0

インストールについてはROS講座02 インストールを参照してください。
またこの記事のプログラムはgithubにアップロードされています。ROS講座11 gitリポジトリを参照してください。

概要

ここまでGazeboシミュレーションで「自機」の設定をしてきましたが、それと同じように周りの物を置くこともシミュレーションの上では重要です。ここでは周囲の環境の設定をしてみましょう。

Gazeboモデルデータベースの利用

Gazeboにはモデルデータベースがあり、ここに便利なGazeboモデルがたくさん収録されています。

GUIから利用

これらを見るためにはGazeboの「Intsert」タブを開き、「Connection to model database」を押します。ここでサーバーに通信するので数分待ちます。

しばらくすると以下のように表示が変わるのでメニューを開きます。様々なモデルが出てきますが、ここでは「cafe」を選んで、3Dビューの上でクリックしましょう

すると以下のように「cafe」のモデルが登場します。

一度このように使ったファイルは~/.gazebo/model以下に保存されます。

worldファイルで記述

自作のモデルと同じように以下のようにincludeを書けば使用できます。また事前に上記の方法でモデルをダウンロードしていなくても、Gazebo起動時に自動的にダウンロードできます（その代わり起動までしばらく待つことになります）。

gazebo2_lecture/worlds/objects_from_db.worldの一部

<include>
  <uri>model://cafe</uri>
</include>

一定の範囲に分布させる

障害物を一定の領域に分布させたい場合は<population>機能を使うと実現できます。

gazebo2_lecture/worlds/objects_from_db.worldの一部

<population name="can_population1">
  <model name="can1">
    <include>
      <uri>model://coke_can</uri>
    </include>
  </model>
  <pose>1.5 0 0.2 0 0 0</pose>
  <box>
    <size>1 2 0.01</size>
  </box>
  <model_count>5</model_count>
  <distribution>
    <type>random</type>
  </distribution>
</population>

<population>タグの直下の<model>タグで出現させるモデルを指定します。
出現範囲は矩形か円形で選べます。矩形なら<box>タグで範囲を指定します。
<model_count>は出現させるモデルの数です。
<distribution/type>では分布のタイプを指定できます。randomでは無作為に配置します。起動ごとに配置が変わります。

シミュレーションのステップの調整

デフォルトでは秒間1000ステップで物理演算を行います。高速で動くものでない限りはここを調整することでCPU負荷を抑えることが出来ます。
例えば秒間200ステップに抑えるには<world>タグ以下に記述を追加します。

gazebo2_lecture/worlds/objects_from_db.worldの一部

<physics type='ode'>
  <max_step_size>0.05</max_step_size>
  <real_time_factor>1</real_time_factor>
  <real_time_update_rate>200</real_time_update_rate>
</physics>

実行

roslaunch gazebo_ros empty_world.launch world_name:=objects_from_db.world verbose:=true

cafeモデルの出現とcoke_canを無作為に5個出現します。

参考

gazebo_models
populationの使い方

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