将 gazebo 与 drake 一起用于四旋翼飞行器

Question

我的 objective 是使用 finite horizon linear quadratic regulator(FHLQR) to follow a trajectory generated by a mathematical program and simulate it in Gazebo. As FHLQR needs a system as input, I'm using the QuadrotorPlant，但我不确定这是否理想。当我尝试将状态从 Gazebo 连接到 Drake 时，我的问题就出现了。简而言之，将 Gazebo 的状态与 FHLQR 等控制器耦合的正确方法是什么？

我考虑过编辑 QuadrotorPlant 的上下文以反映 Gazebo 中的状态，但在这次更新之后我无法从控制器获取控制输出。我也考虑过在控制器的输出和 QuadrotorPlant 的输入之间耦合 Simulator，但还没有想出如何修改模拟器以镜像 Gazebo。

Answer 1

我认为我们应该能够提供帮助，但可能需要更多详细信息。

我对你的设置的心智模型是你使用 QuadrotorPlant 设计轨迹和德雷克中的 MakeFiniteHorizonLinearQuadraticRegulator 方法......结果是德雷克 System有一个输入端口期望一个表示四旋翼状态的双精度向量，它输出一个表示四旋翼推力命令的双精度向量。

另外，你有一个带有四旋翼的 Gazebo 模拟器，它接受命令并模拟动力学。

您是否尝试通过消息传递（而不是单个可执行文件）连接它们？大概是用 ROS1 消息？（如果是，那么我们在 drake 中有一些小系统可以 send/receive ROS 消息，我们可以向您指出）

FWIW，我肯定会建议在尝试轨迹版本之前仅使用运行德雷克中的 LQR 控制器来尝试工作流程。

Answer 2

对于你的 gazebo 界面，假设你都在使用 c++，那么我想它看起来像这样：

// setup
auto regulator = MakeFiniteHorizonLinearQuadraticRegulator(...);
auto context = regulator.CreateDefaultContext();

// during execution
context->SetTime(time_from_gazebo);
context->FixInputPort(0, Eigen::VectorXd([state obtained from gazebo]));
Eigen::VectorXd u = regulator->get_output_port(0)->Eval(context);
// then apply u to your gazebo interface

将 gazebo 与 drake 一起用于四旋翼飞行器

Using gazebo with drake for quadrotor

c++

drake

gazebo-simu