ROS- enabled Robot Over ROS 2的反馈控制
这个例子向您展示了如何使用Simulink®来控制运行在Gazebo金宝app®机器人模拟器通过ROS 2网络的模拟机器人。
介绍
在本例中，您将运行一个实现简单闭环比例控制器的模型。控制器接收模拟机器人的位置信息，并发送速度指令将机器人驱动到指定位置。您将在模型运行时调整一些参数，并观察对模拟机器人的影响。
下图总结了Simulink与机器人模拟器之间的交互(图中的箭头表示ROS 2消息传输)。金宝app的/奥多姆主题传递位置信息，而主题/ cmd_vel主题传达速度命令。
任务1 -启动机器人模拟器并配置Simulink金宝app
在本任务中，您将启动一个基于ROS的差动驱动机器人模拟器，启动ROS桥，配置MATLAB®与机器人模拟器的连接。
使用中的说明下载虚拟机开始使用凉亭和模拟乌龟机器人．
在Ubuntu桌面上，单击露台空图标开始空荡荡的露台世界。
单击ROS桥(的)图标启动ROS桥接，在Simulink ROS 2节点和Turtlebot3 ROS支持的机器人之间传递消息。金宝app
在MATLAB命令窗口中，设置
ROS_DOMAIN_ID环境变量来25匹配机器人模拟器ROS桥接设置并运行ros2主题列表验证机器人模拟器中的主题在MATLAB中可见。
setenv (“ROS_DOMAIN_ID”，“25”) ros2 (“主题”，“列表”）
/clock /cmd_vel /gazebo/link_states /gazebo/model_states /imu /joint_states /odom /parameter_events /rosout /rosout_agg /scan /tf
任务2 -打开现有模型
连接到ROS 2网络后，打开示例模型．
open_system (“robotROS2FeedbackControlExample.slx”）;
该模型实现了差动驱动移动机器人的比例控制器。在每一个时间步长上，算法将机器人定位到期望的位置，并驱动机器人前进。一旦到达期望的位置，算法就会停止机器人。
open_system (“robotROS2FeedbackControlExample /比例控制器”）;
注意，模型中有四个可调参数(由彩色块表示)。
期望位置(模型的顶层):在(X,Y)坐标中期望的位置
距离阈值:如果机器人距离目标位置的距离小于此阈值，则机器人将停止运行
线速度:机器人向前的线速度
增益:校正机器人方向时的比例增益
该模型还具有仿真速度控制块(在模型的顶层)。此块确保模拟更新间隔遵循墙壁时钟运行时间。
任务3 -配置Simulink并运行模金宝app型
在这个任务中，你将配置Simulink，通过ROS 2与支持ROS金宝app的机器人模拟器通信，运行模型并在机器人模拟器中观察机器人的行为。
配置ROS 2的网络配置。
下模拟选项卡,在准备中,选择ROS工具箱> ROS网络．
在配置ROS网络地址，设置“ROS 2 Domain ID”为25．
点击好吧应用更改并关闭对话框。
运行模型。
将窗口放置在屏幕上，以便您可以同时观察Simulink模型和机器人模拟器。金宝app
在Simulink中单击Play按钮开始模拟。金宝app
在模拟运行时，双击期望的职位块并将常量值更改为
3 [2]．观察机器人改变了它的方向。在模拟运行时，打开比例控制器并双击线速度(滑块)块。将滑块移动到2。观察机器人速度的增加。
在Simulink中单击Stop按钮以停止模拟。金宝app
任务4 -观察传入消息的速率
在此任务中，您将观察传入消息的时间和速率。
在Simulink中单击Play按钮开始模拟。金宝app
打开Scope块。观察到的IsNew的输出订阅块总是0，表示没有接收到/odom主题的消息。图的横轴表示模拟时间。
在ROS网络中启动Gazebo Simulator，并在ROS 2中启动ROS Bridge，使ROS 2网络能够接收由Gazebo Simulator发布的消息。
在Scope显示中，观察IsNew输出值为1，以大约每秒20次的速度输出，以墙钟时间为单位。
与wall-clock时间同步是由于仿真速度控制块。典型地，Simulink仿金宝app真在一个自由运行的循环中执行，其速度取决于模型的复杂性和计算机速度(参见模拟循环阶段(金宝app模型))。的仿真速度控制block试图调节Simulink执行，以便在可能的情金宝app况下，每次更新都需要0.02秒的壁钟时间(这等于模型的基本采样时间)。更多信息请参阅区块内的注释。
此外，比例控制器和命令速度发布者的Enabled子系统确保模型只对真正的新消息作出反应。如果未使用启用的子系统，则模型将反复处理相同(最近接收到的)消息，从而导致浪费的处理和命令消息的冗余发布。
总结
这个例子向你展示了如何使用Simulink对一个模拟机器人进行简单的闭金宝app环控制。它还展示了如何使用Enabled子系统来减少ROS 2网络中的开销。
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