一：ROS2+gazebo+PX4环境搭建:环境搭建到无人机起飞

优质文章学习记录

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前言

写博客记录学习的过程。

由于博客是安装完环境后写的，因此实际可能会有一些出入，但是实际上也大差不差的。

环境搭建

前置环境

  • ROS2 humble
  • Gazebo Classic (11)

1.下载 PX4 源码

在你的 Home 目录下，用 Git 克隆 PX4 的代码仓库，并更新所有子模块。

git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git --recursive

注意：由于这个源码中包含许多子模块，因此不建议到github主页下载zip再解压，这样做会缺失许多子模块。使用大陆的网络克隆起来会十分慢，因此强烈建议大家使用网络加速！

2.运行自动安装脚本

PX4 提供了自动化脚本，可以帮你安装编译仿真环境所需的所有依赖。

cd PX4-Autopilot bash ./Tools/setup/ubuntu.sh

由于我这里只用到仿真，并没有与阵势的硬件交互，所以我在运行自动安装脚本的时候，选择不安装固件/编译环境，还有一个原因是安装编译环境的时间太长了，大家可以自行选择。

cd PX4-Autopilot bash ./Tools/setup/ubuntu.sh --no-nuttx

3.编译并运行一个事例

在PX4-Autopilot目录下

make px4_sitl gazebo-classic_iris

注意：第一次编译会有点慢，这是正常情况，请耐心等待

像这样弹出gazebo,并且gazebo中显示一个黑色的无人机，则成功了！

4.安装并配置 QGC（地面站）

QGroundControl (QGC) 就是你在地面监控和操控飞机的电脑软件 。安装前，需要先给 Ubuntu 系统做一点小配置，确保它能正常和“飞机”通信。

# 将你的用户添加到 dialout 组，以便访问 USB 设备 sudo usermod -aG dialout "$(id -un)" # 移除 ModemManager，它会干扰串口通信 sudo apt-get remove modemmanager -y # 安装 GStreamer 相关库，用于支持视频流 sudo apt install gstreamer1.0-plugins-bad gstreamer1.0-libav gstreamer1.0-gl -y sudo apt install libfuse2 -y sudo apt install libxcb-xinerama0 libxkbcommon-x11-0 libxcb-cursor-dev -y

在https://docs.qgroundcontrol.com/master/zh/qgc-user-guide/getting_started/download_and_install.html中找到linux版本下载并将固件移到主目录下。

# 赋予 AppImage 文件执行权限 chmod +x ./QGroundControl-x86_64.AppImage

5.安装 Micro-XRCE-DDS-Agent（ROS2与PX4通信桥梁）

# 安装依赖 sudo apt install -y ros-humble-ros-base ros-humble-geometry-msgs ros-humble-sensor-msgs # 编译Micro-XRCE-DDS-Agent cd ~ git clone https://github.com/eProsima/Micro-XRCE-DDS-Agent.git cd Micro-XRCE-DDS-Agent mkdir build && cd build cmake .. make sudo make install sudo ldconfig /usr/local/lib/

注意：在编译Micro-XRCE-DDS-Agent时，对网络的要求很高，使用国内网络的朋友建议开启网络加速，即使开启了网络加速，也需要一定时间，此时需要耐心等待。

6.配置 PX4 的 ROS2 接口

cd ~/PX4-Autopilot # 你的PX4目录 # 安装Python依赖 pip3 install --user -U empy pyros-genmsg setuptools # mkdir -p ros2_ws/src cd ros2_ws/src # 克隆PX4消息包 git clone https://github.com/PX4/px4_msgs.git git clone https://github.com/PX4/px4_ros_com.git # 编译 cd .. colcon build

注意：在安装Python依赖时，可能会出现版本的问题，此时需要调整版本，反正我是用这个：

# 降级到稳定组合 pip3 install --user empy==3.3.4 setuptools==59.8.0

注意：每次创建PX4的工作空间，都要克隆PX4的消息包。

7.启动

# 终端1：启动Micro-XRCE-DDS-Agent（通信桥梁） MicroXRCEAgent udp4 -p 8888 # 终端2：启动Gazebo仿真 cd ~/PX4-Autopilot make px4_sitl gazebo-classic_iris # 或者其他机型：gazebo-classic_iris_depth_camera, gazebo-classic_iris_vision等 # 终端3：启动QGroundControl（可选，用于监控） ./QGroundControl-x86_64.AppImage # 终端4：进入工作空间再启动，无人机起飞！ ros2 run px4_ros_com offboard_control

总结

本文章完成了ROS2 + gazebo classic + PX4的仿真环境搭建，对后续无人机仿真的学习打下了坚实的环境基础。

这篇文章是我第一次写的文章，有些不足的地方可及时指出，也请多多包容。

参考资料

PX4飞控官网：https://docs.px4.io/main/zh/

QCG地面站：https://qgroundcontrol.com/

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