Quadrover

基于 ROS 2 Humble 与 Gazebo Fortress 的四轮移动机器人仿真环境，集成 LiDAR、IMU、RGB-D 相机与 Gazebo DiffDrive 差速驱动，适用于原生 Linux 下的传感器联调与导航算法开发。

功能概览

• 四轮差速底盘，支持 /cmd_vel 控制与 /odom/wheel 轮式里程计
• 仿真真值位姿发布在 /loc/gazebo（map → base_link）
• 3D LiDAR（/lidar/points）、IMU（/imu/data）、RGB/深度相机
• 内置室内 example 测试场景与空世界；支持自定义 mesh 场景导入
• RViz2 预配置（点云、图像、TF）

包结构

包	说明
quadrover_description	模块化 xacro：底盘、传感器、Gazebo 插件
quadrover_control	四轮驱动模式配置（drive_mode 预设档）
quadrover_gazebo	世界文件、launch、RViz、ROS-GZ 桥接
quadrover_bringup	高层 launch：sim_example

依赖

在 Ubuntu 22.04 + 原生 Linux 上安装：

sudo apt update
sudo apt install -y \
  ros-humble-desktop \
  ros-humble-ros-gz \
  ros-humble-xacro \
  ros-humble-robot-state-publisher \
  ros-humble-rviz2

Gazebo Fortress 随 ros-humble-ros-gz 提供（ign gazebo / gz sim）。

编译

cd ~/ws/quadrover_simulation
./scripts/build.sh

若系统同时安装了 Miniconda，build.sh 会使用 /usr/bin/python3 编译，避免缺少 catkin_pkg 等问题。

运行

source install/setup.bash

室内主要测试用例

10 m × 10 m 四面围墙 + 简单障碍物（默认无 GUI，以下示例开启 Gazebo GUI 与 RViz2）：

ros2 launch quadrover_bringup sim_example.launch.py rviz:=true gui:=true

传感器联调（空世界）

ros2 launch quadrover_gazebo spawn_quadrover_sensors.launch.py rviz:=true gui:=true

自定义 mesh 场景

将 OBJ/MTL/贴图放入 src/quadrover_gazebo/meshes/，编写 world SDF 后通过 world 与 spawn_* 参数启动。详见 meshes/README.md 与 docs/quadrover_gazebo.md。

常用 launch 参数

参数	默认值	说明
gui	false	是否打开 Gazebo GUI
rviz	false	是否启动 RViz2
render_engine	ogre2	渲染后端（Fortress 默认）
drive_mode	diff_drive（bringup）/passive_fixed（gazebo）	驱动模式预设：diff_drive/passive_fixed/passive_free/custom
use_diff_drive	随 drive_mode 预设	仅在 drive_mode:=custom 时手动指定
spawn_x/y/z	因场景而异	机器人初始位姿

位姿话题

本仓库不维护 map→odom 或 odom→base_link TF，仅发布位姿话题供外部 odom/loc 融合节点使用：

话题	类型	坐标系	说明
/odom/wheel	nav_msgs/Odometry	odom → base_link	Gazebo DiffDrive 轮式里程计（有漂移）
/loc/gazebo	nav_msgs/Odometry	map → base_link	仿真真值位姿

robot_state_publisher 仍发布 URDF 定义的 base_link → 传感器 TF。

手动控制

ros2 run teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard

如需手动覆盖驱动细节，可使用 custom：

ros2 launch quadrover_gazebo spawn_quadrover_sensors.launch.py \
  drive_mode:=custom use_diff_drive:=true wheel_joint_type:=continuous

ROS 话题

话题	类型	说明
/cmd_vel	geometry_msgs/Twist	速度指令（→ Gazebo）
/odom/wheel	nav_msgs/Odometry	轮式里程计（odom → base_link）
/loc/gazebo	nav_msgs/Odometry	仿真真值（map → base_link）
/joint_states	sensor_msgs/JointState	关节状态
/imu/data	sensor_msgs/Imu	IMU
/lidar/points	sensor_msgs/PointCloud2	3D 点云
/camera/color/image_raw	sensor_msgs/Image	RGB
/camera/depth/image_raw	sensor_msgs/Image	深度

验收命令

ros2 topic hz /imu/data
ros2 topic hz /lidar/points
ros2 topic hz /odom/wheel
ros2 topic hz /loc/gazebo
ros2 topic echo /loc/gazebo --field pose.pose

说明

• 默认渲染引擎为 ogre2，面向原生 Linux + 独显，建议在 Ubuntu 实机运行以获得最佳 GUI 体验。
• 本仓库仅提供仿真传感器与位姿源，不包含 odom/loc 融合及 map/odom TF 维护。
• 详细包文档见 docs/README.md；运行时节点与话题见 docs/runtime.md。

参考

• ROS 2 Humble + Gazebo Fortress