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sensor-simulation

智能体与模型

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更新于 10-16 06:48

技能介绍

用途:该技能用于在 Gazebo 仿真的机器人模型上添加与配置传感器,输出接近真实的传感器数据流,服务于感知算法开发与测试。

主要能力:支持四类传感器。相机(type="camera")可设置 horizontal_fov、图像宽高与格式、clip 远近裁剪面;LIDAR(type="gpu_lidar")可设置水平/垂直扫描 samples、角度范围、量程上下限与分辨率;IMU(type="imu")可设置角速度与线加速度各轴的高斯噪声;接触传感器用于碰撞检测。所有传感器均可配置 always_on、update_rate、visualize 与发布 topic。

使用方式:传感器写在机器人模型的 link 内,与 visual、collision、inertial 并列,作为该 link 的子元素。示例结构为 <link> 内的 <sensor name type>,传感器类型内部再写对应参数块,例如相机写 <camera><horizontal_fov>1.047</horizontal_fov><image><width>640</width><height>480</height></image><clip><near>0.1</near><far>100</far></clip></camera>,并设置 <update_rate>30</update_rate> 与 <topic>camera/image</topic>。常用分辨率为 640x480、1280x720、320x240。LIDAR 常用 samples 360、角度 -3.14159 到 3.14159、量程 0.1 到 10、update_rate 10。IMU 的 update_rate 常设为 100。可加入 <noise><type>gaussian</type><mean>0</mean><stddev>0.01</stddev></noise> 提升真实感,资料给出参考量级:高质量 LIDAR 标准差 0.005-0.01m,消费级 LIDAR 0.02-0.05m,IMU 陀螺仪 0.01-0.05 rad/s,IMU 加速度计 0.1-0.5 m/s²。

适用场景:机器人感知算法开发与测试、教学中的传感器仿真章节、需要将传感器数据经 ROS 2 桥接使用的流程。

限制与排错:传感器需挂载在正确的 link 上,安装位置影响视场覆盖与遮挡,IMU 宜装于质心并刚性固定。若传感器不发布数据,检查话题名是否与订阅方一致、always_on 是否为 1、插件是否加载,可用 gz topic -l 查看话题;数据全零可能是传感器原点在机器人本体内部、视野内无物体或量程过窄;数据噪声大或不稳定可能是噪声参数过高、物理步长过大或更新率过快。资料未提供具体安装命令与安装方式。依赖 urdf-robot-model、gazebo-world-builder、ros2-gazebo-bridge。