【泡泡读者来搞】ROS、Simulink、Carsim的互联与规划、控制算法的验证

简介

在进行无人车的规划、控制算法调试时，直接在实车上进行不仅危险且效率低下，一个好的运动学仿真平台将会加速开发进度。Carsim非常适合进行车辆动力学仿真，但是只能运行在Windows系统上，好在它可以连接Simulink。而无人车的规划、控制算法通常运行在Linux系统上，各个模块通常使用ROS进行连接。本篇文章提供一种方法，将ROS 、 Simulink、Carsim进行互联，完成规划、控制算法的动力学仿真。

准备工作

a、硬件基础：PC1和PC2使用路由器连接在同一局域网

b、PC1为Ubuntu系统，运行规划、控制算法，各模块使用ROS进行通信

c、PC2为Windows系统，运行Simulink和Carsim

1、PC1上的ROS节点建立

建立两个ROS节点，一个为 Talker 负责发送车辆的转向、油门、刹车指令，一个为 Listener接收车辆的位姿信息，（此处msgs仅为示例，需结合具体的工程项目建立相应的node和topic）

Talker节点代码

https://github.com/xiaoyuyang0901/Simulation-platform/blob/master/ROS-Simulink-Carsim/talker.cpp

Listener节点代码

https://github.com/xiaoyuyang0901/Simulation-platform/blob/master/ROS-Simulink-Carsim/talker.cpp

进入主文件夹，使用从Ctrl + H快捷键显示隐藏的文件

双击 .bashrc文件，在末尾加入两行代码

192.168.0.101为PC1的IP地址

2、Carsim的通道设置

输入通道分别为油门开度、方向盘扭矩、刹车压力

输出通道分别为X、Y、Yaw、速度、方向盘转角

3、PC2上的Simulink模型的搭建

Simulink模型

模型下载链接

https://github.com/xiaoyuyang0901/Simulation-platform/tree/master/ROS-Simulink-Carsim

接收节点

进入simulink library browser中的ROS工具箱，添加subscribe工具箱，并双击，将弹出如下的窗口

a、选择topic的来源

b、 编辑topic的名称，输入/control，与ROS的talker节点里的topic对应

c、选择msg的类型，与talker节点里的topic的msg对应

总线选择器的设置

添加总线选择器模块bus selector，以subscribe的msg引脚作为它的输入，并双击进行参数设置

使用select按钮进行bus selector输出引脚的定义

发送节点的定义

从Simulink library browser中的ROS工具箱添加空白消息模块blank message，该模块用于创建ROS消息，并双击进行参数设置

Message类型与ROS中的listener节点中的消息类型一致

从Simulink library browser中添加bus assignment模块，并双击打开如下窗口，使用select按钮进行输出通道设置

从Simulink library browser中的ROS工具箱添加publish模块，并双击进行参数设置

Topic为/simulink_pose，与ROS中的listener节点的话题名字对应 Message的类型与listener节点的消息类型对应

4、PC2的IP设置

选择Simulink菜单栏中的tools项,如下图所示进入到Configure Network Address项

上述操作将弹出以下窗口

红色圈为PC1的IP地址

5、启动

a、首先启动PC1上的ROS收发节点

b、PC2：在MATLAB的命令窗口输入以下指令，启动Simulink中的节点

其中192.168.0.101为PC1的IP地址，192.168.0.100为PC2的IP地址

参考资料

https://ww2.mathworks.cn/help/robotics/examples/get-started-with-ros-in-simulink.html

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