Gazebo 简介
Gazebo 是由 Open Robotics(前身为 Willow Garage 和 OSRF)开发的开源 3D 机器人仿真软件。作为目前全球最流行的机器人仿真平台之一,它在学术研究、工业开发以及各类机器人竞赛中扮演着关键角色。
核心特性
1. 物理仿真引擎
- ODE(Open Dynamics Engine):默认引擎,擅长刚体动力学
- Bullet:支持软体动力学及复杂碰撞检测
- 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方案
2. 3D 图形渲染
- OGRE(Object-Oriented Graphics Rendering Engine):负责高质量 3D 可视化
- 支持逼真的光照、阴影、材质与纹理效果
- 可灵活配置多摄像头视角及传感器可视化
3. 传感器仿真
支持多种主流机器人传感器的模拟:
- 摄像头(Camera):RGB 图像与深度相机数据
- 激光雷达(LiDAR):2D/3D 激光扫描点云
- 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,描述机器人、环境及物理属性
- URDF(Unified Robot Description Format):ROS 标准格式,可通过插件转换为 SDF
- 内置模型数据库(Gazebo Model Database),预置数千种常用模型
软件架构
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| 用户界面层 (GUI) |
| (场景视图、模型编辑器、插件面板) |
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| 仿真引擎层 (Server) |
| (物理引擎、传感器管理、世界状态管理)|
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| 通信层 (Transport) |
| (基于 Google Protobuf 的发布/订阅) |
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| 物理引擎层 |
| (ODE/Bullet/Simbody/DART) |
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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 深度集成 |

