睿抗机器人大赛 Oryxbot 仿真环境搭建及 Python 任务控制脚本

睿抗机器人大赛中 Oryxbot 机器人的仿真环境搭建流程。内容包括 ROS-Noetic 工作空间创建、依赖安装、Gazebo 模型与插件配置、编译设置。详细演示了加载仿真世界、启动底盘导航与机械臂抓取功能、测试 AR 码识别能力的方法。此外，提供了二维码物料添加步骤、Gazebo 新世界模型创建指南，以及基于 Python 的主控脚本编写示例和一键启动脚本，帮助完成上料与取料任务。

云间漫步发布于 2026/4/6更新于 2026/4/131 浏览

1、搭建基础环境

1、以 Ros-noetic 为例创建工作区间：

# 1. 创建工作空间目录
mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/robot_ws/src

2、安装仿真依赖：

# 1. 下载 ar_track_alvar 源码 (源码脚本里提到的，这一步必须做，主要是涉及到二维码)
cd ~/catkin_ws/src
git clone https://gitee.com/reinovo/ar_track_alvar.git

# 2. 安装 ROS Noetic 的常用控制与仿真依赖 (防止报'缺少 controller'或'moveit'错误)
sudo apt update
sudo apt install ros-noetic-moveit \
        ros-noetic-ros-control \
        ros-noetic-ros-controllers \
        ros-noetic-gazebo-ros-control \
        ros-noetic-joint-state-controller \
        ros-noetic-effort-controllers \
        ros-noetic-position-controllers \
        ros-noetic-driver-base \
        ros-noetic-ackermann-msgs

3、配置仿真模型与插件 (Compatibility Fix) 1>配置模型文件：将压缩包里的 models 内容复制到 ~/.gazebo/models/目录下（.gazebo 为隐藏文件，在主目录下按 ctrl+h 会显示）

2>配置插件：在源码包 gazebo_plugins 里有两个文件夹：contact_plugin_18-04_g9 (对应 Ubuntu 18.04) 和 contact_plugin_20-04_g11。我的系统是 ros-noetic 必须使用 contact_plugin_20-04_g11，以下进行修改：编写 ~/.bashrc 文件：

export GAZEBO_PLUGIN_PATH=${GAZEBO_PLUGIN_PATH}:/你的实际路径/gazebo_plugins/contact_plugin_20-04_g11

2、编译与设置环境

1、编译环境：切换工作区间 cd ~/robot_ws 清理构建缓存 rm -rf build/ devel/ 重新编译 catkin_make

2、设置环境变量： cd ~~/robot_ws source devel/setup.bash（每次打开新的终端都要输入来刷新）或者是写入到~~/.bashrc 文件里:source ~/robot_ws/devel/setup.bash(打开终端自动生效)

3、加载 Gazebo 仿真与测试

1、启动环境（底盘、移动、Gazebo 世界）

roslaunch oryxbot_description gazebo.launch

观察与等待：

Gazebo 界面：应该会自动弹出一个 3D 仿真窗口。
加载过程：第一次启动可能会卡顿几分钟（因为在下载/加载模型），请耐心等待。

检查场景：能看到 机器人（Oryxbot），且看到 场地围栏 和 加工台（类似课程设计要求图中的布局），加工台上贴有 AR 码（黑白相间的二维码图片）

2、启动底盘导航与对接功能 (Terminal 2) 这个 Launch 文件会启动两个关键服务：

relative_move：让底盘走直线（基于里程计）。
：识别底盘摄像头的 AR 码，用于精准泊车。

相关免费在线工具

加密/解密文本

使用加密算法（如AES、TripleDES、Rabbit或RC4）加密和解密文本明文。在线工具，加密/解密文本在线工具，online

RSA密钥对生成器

生成新的随机RSA私钥和公钥pem证书。在线工具，RSA密钥对生成器在线工具，online

Mermaid 预览与可视化编辑

基于 Mermaid.js 实时预览流程图、时序图等图表，支持源码编辑与即时渲染。在线工具，Mermaid 预览与可视化编辑在线工具，online

curl 转代码

解析常见 curl 参数并生成 fetch、axios、PHP curl 或 Python requests 示例代码。在线工具，curl 转代码在线工具，online

Base64 字符串编码/解码

将字符串编码和解码为其 Base64 格式表示形式即可。在线工具，Base64 字符串编码/解码在线工具，online

Base64 文件转换器

将字符串、文件或图像转换为其 Base64 表示形式。在线工具，Base64 文件转换器在线工具，online

#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- import rospy import time from geometry_msgs.msg import Pose, Pose2D from std_srvs.srv import Empty from arm_controller.srv import PickPlace, move from relative_move.srv import SetRelativeMove from ar_pose.srv import Track # ================= 🗺️ 核心坐标与参数配置 ================= # --- 1. 场地关键点 (根据你的标定数据) --- START_X = 0.034 START_Y = -0.001 # 5 号加工中心 (任务一：上料点) STATION_5_X = 0.755 STATION_5_Y = 1.162 STATION_5_ID = 5 # 1 号加工中心 (任务二：取料点) STATION_1_X = 2.221 STATION_1_Y = 2.144 STATION_1_ID = 1 # --- 2. 机械臂动作参数 (单位：mm) --- # Buffer (车上的储物槽) # 设定：左侧放 ID-3，右侧放 ID-9 (为了防止打架) BUFFER_LEFT_X = 0.0 # 前后 BUFFER_LEFT_Y = 180.0 # 左右 (左侧) BUFFER_RIGHT_X = 0.0 BUFFER_RIGHT_Y = -180.0 # 右侧 (如果 buff 够宽) 或者就用同一个位置分先后 BUFFER_Z_LIFT = 100.0 # 抬起高度 BUFFER_Z_GRAB = 45.0 # 抓取高度 # 加工台交互位置 TABLE_EXTEND_X = 300.0 # 伸出距离 TABLE_EXTEND_Y = 0.0 # 正前方 TABLE_Z_DROP = 200.0 # 放置高度 TABLE_Z_HOVER = 240.0 # 悬停高度 # =============================================================== class MissionCommander: def __init__(self): rospy.init_node('mission_commander', anonymous=True) rospy.loginfo(">>> 正在连接机器人底层服务...") try: rospy.wait_for_service('/relative_move', timeout=10) rospy.wait_for_service('/ar_track', timeout=10) rospy.wait_for_service('/pick_ar', timeout=10) rospy.wait_for_service('/goto_position', timeout=10) rospy.wait_for_service('/swiftpro/on', timeout=10) except rospy.ROSException: rospy.logerr("连接超时！请检查 run_mission.sh 是否正确启动了所有节点。") exit(1) self.srv_move_base = rospy.ServiceProxy('/relative_move', SetRelativeMove) self.srv_align = rospy.ServiceProxy('/ar_track', Track) self.srv_pick_ar = rospy.ServiceProxy('/pick_ar', PickPlace) self.srv_arm_move = rospy.ServiceProxy('/goto_position', move) self.srv_pump_on = rospy.ServiceProxy('/swiftpro/on', Empty) self.srv_pump_off = rospy.ServiceProxy('/swiftpro/off', Empty) rospy.loginfo(">>> 系统就绪。") def move_chassis(self, target_x, target_y): """底盘移动 (带避障)""" dx = target_x - START_X dy = target_y - START_Y rospy.loginfo(f"🚗 导航启动 -> 目标:({target_x:.2f}, {target_y:.2f})") try: goal_pose = Pose2D() goal_pose.x = dx goal_pose.y = dy goal_pose.theta = 0.0 # 开启避障：avoid_obstacle=True self.srv_move_base(goal_pose, "odom", True, False) time.sleep(1) except Exception as e: rospy.logerr(f"底盘移动失败：{e}") def align_tag(self, tag_id): """视觉精准泊车""" rospy.loginfo(f"👀 视觉对准 -> ID-{tag_id}") try: self.srv_align(ar_id=tag_id, goal_dist=0.3) time.sleep(1) except Exception as e: rospy.logwarn(f"对准失败 (可能已被挡住): {e}") def move_arm(self, x, y, z): """机械臂简单移动""" p = Pose() p.position.x = float(x) p.position.y = float(y) p.position.z = float(z) self.srv_arm_move(pose=p) time.sleep(0.8) # ================= 任务流程 ================= def run_task_1(self): """任务一：将 Buffer 里的 ID-3 送到 5 号台""" rospy.loginfo("\n========== [任务一] 上料 (ID-3 -> 5 号台) ==========") # 1. 导航 self.move_chassis(STATION_5_X, STATION_5_Y) self.align_tag(STATION_5_ID) # 2. 机械臂动作 (盲抓 Buffer -> 放台子) rospy.loginfo(" >>> 动作：从车上抓取 ID-3 放到台面") self.move_arm(150, 0, 150) # 复位 # 抓取 Buffer 左侧 self.move_arm(BUFFER_LEFT_X, BUFFER_LEFT_Y, BUFFER_Z_LIFT) self.move_arm(BUFFER_LEFT_X, BUFFER_LEFT_Y, BUFFER_Z_GRAB) self.srv_pump_on() time.sleep(0.5) self.move_arm(BUFFER_LEFT_X, BUFFER_LEFT_Y, BUFFER_Z_LIFT) # 放置到台面 self.move_arm(TABLE_EXTEND_X, TABLE_EXTEND_Y, TABLE_Z_HOVER) self.move_arm(TABLE_EXTEND_X, TABLE_EXTEND_Y, TABLE_Z_DROP) self.srv_pump_off() time.sleep(0.5) self.move_arm(150, 0, 150) # 收回 # 3. 返回起点 rospy.loginfo(" >>> 返回起点...") self.move_chassis(START_X, START_Y) def run_task_2_setup(self): """任务二 (准备阶段)：把 ID-9 送到 1 号台 (帮你布置考场)""" rospy.loginfo("\n========== [任务二·准备] 布置 ID-9 到 1 号台 ==========") rospy.loginfo("提示：请确保你已经在 Gazebo 里把 ID-9 方块放到了小车 Buffer 上！") # 1. 导航 self.move_chassis(STATION_1_X, STATION_1_Y) self.align_tag(STATION_1_ID) # 2. 放置动作 (盲抓 Buffer -> 放台子) # 假设 ID-9 也放在 Buffer 左侧 (因为任务一已经把那里的 ID-3 拿走了，空出来了) self.move_arm(150, 0, 150) self.move_arm(BUFFER_LEFT_X, BUFFER_LEFT_Y, BUFFER_Z_LIFT) self.move_arm(BUFFER_LEFT_X, BUFFER_LEFT_Y, BUFFER_Z_GRAB) self.srv_pump_on() time.sleep(0.5) self.move_arm(BUFFER_LEFT_X, BUFFER_LEFT_Y, BUFFER_Z_LIFT) self.move_arm(TABLE_EXTEND_X, TABLE_EXTEND_Y, TABLE_Z_HOVER) self.move_arm(TABLE_EXTEND_X, TABLE_EXTEND_Y, TABLE_Z_DROP) self.srv_pump_off() time.sleep(0.5) self.move_arm(150, 0, 150) # 3. 返回起点 (准备开始正式考试) rospy.loginfo(" >>> 布置完成，返回起点，准备正式取料...") self.move_chassis(START_X, START_Y) time.sleep(2) def run_task_2_execute(self): """任务二 (正式阶段)：把 ID-9 从 1 号台取回来""" rospy.loginfo("\n========== [任务二·正式] 从 1 号台取回 ID-9 ==========") # 1. 导航 self.move_chassis(STATION_1_X, STATION_1_Y) self.align_tag(STATION_1_ID) # 2. 智能抓取 (使用 pick_ar 视觉识别) rospy.loginfo(" >>> 动作：视觉寻找 ID-9 并抓回") # 设定放回目标 (放回 Buffer) buffer_target = Pose() buffer_target.position.x = BUFFER_LEFT_X buffer_target.position.y = BUFFER_LEFT_Y buffer_target.position.z = BUFFER_Z_GRAB + 20 # 稍微高一点 # 调用视觉抓取服务 self.srv_pick_ar(number=9, mode=0, pose=buffer_target) # 3. 返回起点 time.sleep(2) rospy.loginfo(" >>> 取料完成，返回起点...") self.move_chassis(START_X, START_Y) def run(self): # 1. 执行任务一 self.run_task_1() time.sleep(3) # 2. 执行任务二 (按照你的思路：先送过去，再取回来) self.run_task_2_setup() # 阶段 A：送过去 self.run_task_2_execute() # 阶段 B：取回来 rospy.loginfo("\n🏆 所有任务圆满结束！") if __name__ == "__main__": cmdr = MissionCommander() # ⚠️ 重要提示： # 为了让代码能抓到东西，运行脚本前，请在 Gazebo 里 # 手动把 ID-3 和 ID-9 两个方块，拖拽放到小车后斗上！ cmdr.run()

睿抗机器人大赛 Oryxbot 仿真环境搭建及 Python 任务控制脚本

1、搭建基础环境

2、编译与设置环境

3、加载 Gazebo 仿真与测试

更多推荐文章

相关免费在线工具

4、添加二维码物料

5、添加到 Gazebo 并创建新世界模型

6、控制测试

7、一键脚本启动

睿抗机器人大赛 Oryxbot 仿真环境搭建及 Python 任务控制脚本

1、搭建基础环境

2、编译与设置环境

3、加载 Gazebo 仿真与测试

微信扫一扫，关注极客日志

更多推荐文章

相关免费在线工具

4、添加二维码物料

5、添加到 Gazebo 并创建新世界模型

6、控制测试

7、一键脚本启动