a. Khái niệm
Gazebo là một chương trình mô phỏng đa robot 3 chiều trong nhà và ngoài trời, hỗ trợ vật lý động học và động lực học cùng nhiều phương tiện khác. Các trình cắm Gazebo giúp kết hợp ROS và Gazebo với nhau để hỗ trợ nhiều loại robot và cảm biến. Vì các trình cắm này biểu diễn cùng giao diện thông điệp với hệ thống ROS nên ta có thể viết các node của ROS hoàn toàn tương thích với bộ mô phỏng, dữ liệu ghi nhật ký và phần cứng, cũng như có thể phát triển ứng dụng rồi thử nghiệm cho robot trong môi trường thực tế mà không cần hoặc thay đổi rất ít mã nguồn. Gazebo có thể thực hiện mô phỏng với độ chính xác và hiệu năng cao cho môi trường đa robot cả trong nhà và ngoài trời. Gazebo cung cấp khả năng xử lý chân thực cùng bộ các cảm biến hữu dụng và giao diện thân thiện cho người dùng và chương trình.
Mục đích sử dụng:
Kiểm thử các giải thuật quy hoạch
Thiết kế robot
Thực hiện kiểm thử hồi quy với kịch bản thực
Tính năng:
Các phương tiện mô phỏng vật lý đa dạng.
Hệ thống thư viện môi trường và mô hình phong phú.
Số lượng lớn các cảm biến.
49
b. Khái niệm mô hình vật thể trong Gazebo
Định dạng SDF: SDF là viết tắt của Định dạng mô tả mô phỏng, miêu tả các vật thể cho quá trình mô phỏng, trực quan hoá và điều khiển robot. Ban đầu SDF được phát triển như là một thành phần của Gazebo và thiết kế cho với mục đích nghiên cứu ứng dụng robot trong khoa học. Qua nhiều năm thì SDF dần ổn định, mạnh mẽ hơn và được mở rộng ra để miêu tả tất cả mọi khía cạnh của robot hay ngay cả những vật thể tĩnh hoặc di động, nguồn sáng, địa hình mặt đất và thậm chỉ cả tương tác vật lý.
- Robot: Ta có thể miêu tả chính xác những chi tiết của robot bằng cách sử dụng SDF, cho dù chỉ là một bộ khung đơn giản hay ngay cả robot có hình dáng phức tạp giống con người, cùng hàng loạt các thuộc tính về động học hay động lực học, cảm biến, đặc điểm bề mặt và kết cấu bên trong. Những tính năng độc đáo này hỗ trợ trong cả mô phỏng, trực quan hoá, quy hoạch chuyển động và điều khiển thật.
- Môi trường: Chương trình mô phỏng luôn yêu cầu những môi trường rộng lớn và phức tạp để các vật thể tồn tại và tương tác. SDF cung cấp nhiều cơ chế đa dạng để thiết kế môi trường như đa nguồn sáng, địa hình viễn tưởng hoặc dựa trên hình chiếu và thậm chí đường phố cùng nhiều mô hình theo mẫu có sẵn khác.
Định dạng URDF: URDF là viết tắt của Định dạng mô tả robot phổ quát, là một file XML dùng trong ROS để miêu tả mọi yếu tố trên robot. Để sử dụng file URDF trong Gazebo sẽ cần bổ sung thêm một vài thẻ đặc tả riêng. Trên thực tế Gazebo sẽ tự động chuyển từ định dạng URDF và SDF trong quá trình mô phỏng.