Gazebo 简介
Gazebo 是一款由 Open Robotics（前身为 Willow Garage 和 OSRF）开发的开源 3D 机器人仿真软件。它是目前全球主流的机器人仿真平台之一，被广泛应用于学术研究、工业开发与机器人竞赛中。
核心特性
1. 物理仿真引擎
- ODE（Open Dynamics Engine）：默认物理引擎，支持刚体动力学。
- Bullet：支持软体动力学与复杂碰撞检测。
- Simbody：提供生物力学级的高精度仿真。
- DART：基于广义坐标的高效动力学仿真引擎。
2. 3D 图形渲染
- OGRE（Object-Oriented Graphics Rendering Engine）：提供高质量的 3D 可视化效果。
- 支持逼真的光照、阴影、材质与纹理渲染。
- 支持多摄像头视角配置与传感器数据可视化。
3. 传感器仿真
支持多种机器人传感器的仿真，包括但不限于：
- 摄像头（Camera）：RGB 相机、深度相机
- 激光雷达（LiDAR）：2D/3D 激光扫描
- IMU（惯性测量单元）
- GPS、气压计、磁力计
- 接触传感器、力/力矩传感器
- RFID、超声波传感器等
4. 机器人模型支持
- SDF（Simulation Description Format）：Gazebo 原生 XML 格式，用于描述机器人、环境及物理属性。
- URDF（Unified Robot Description Format）：ROS 标准格式，可通过插件自动转换为 SDF。
- 内置模型数据库（Gazebo Model Database），包含数千种预置模型。
软件架构
┌─────────────────────────────────────┐
│ 用户界面层 (GUI) │
│ （场景视图、模型编辑器、插件面板） │
├─────────────────────────────────────┤
│ 仿真引擎层 (Server) │
│ （物理引擎、传感器管理、世界状态） │
├─────────────────────────────────────┤
│ 通信层 (Transport) │
│ （基于 Google Protobuf 的发布/订阅）│
├─────────────────────────────────────┤
│ 物理引擎层 │
│ （ODE / Bullet / Simbody / DART） │
└─────────────────────────────────────┘
主要版本演进
| 版本 | 发布时间 | 主要特性 |
|---|---|---|
| Gazebo Classic (1.x-11.x) | 2002-2022 | 基于 OGRE 1.x，与 ROS 1 深度集成 |