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预计完成时间：15 分钟
3.9 激光扫描仪（Lidar）插件
到目前为止，你已经有了一台能够移动的机器人。为了让机器人能够在障碍物之间导航，并感知周围环境，你还需要一个近距离扫描传感器，也就是激光扫描仪。因此，接下来要加入 Laser Scanner Plugin。
首先，创建一个新的连杆来表示扫描传感器。把下面的代码添加到机器人定义文件中。
把下面这段代码复制到你的 URDF 文件底部，也就是结束的 </robot> XML 标签之前。
复制并粘贴
<!-- Gazebo tags - Laser scan -->
<gazebo reference="joint_laser_scan_chassis">
<preserveFixedJoint>true</preserveFixedJoint>
</gazebo>
<gazebo reference="link_laser_scan">
<material>Gazebo/DarkGrey</material>
</gazebo>
<!-- Laser scan -->
<joint name="joint_laser_scan_chassis" type="fixed">
<origin rpy="0 0 0" xyz="0.8 0 0.3" />
<child link="link_laser_scan" />
<parent link="link_chassis" />
<joint_properties damping="1.0" friction="1.0" />
</joint>
<link name="link_laser_scan">
<inertial>
<origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
<mass value="0.5" />
<inertia ixx="0.000252666666667" ixy="0" ixz="0" iyy="0.000252666666667" iyz="0" izz="0.0005"/>
</inertial>
<visual>
<origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
<geometry>
<cylinder radius="0.15" length="0.20"/>
</geometry>
<material name="Red">
<color rgba="0.7 0.1 0.1 1" />
</material>
</visual>
<collision>
<origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/>
<geometry>
<cylinder radius="0.15" length="0.20"/>
</geometry>
</collision>
</link>
在上面的代码块之后，把 Laser Scanner Plugin 添加到 URDF 文件中。
再添加一个新的 Gazebo 标签，并把它关联到 link_laser_scan 连杆。这意味着传感器的读数会从该连杆的起始位置开始计算。
把下面这段代码复制到你的 URDF 文件底部，也就是放在激光扫描连杆定义之后、结束的 </robot> XML 标签之前。
复制并粘贴
<!-- Laser Scanner Plugin -->
<gazebo>
<plugin
filename="libignition-gazebo-sensors-system"
name="ignition::gazebo::systems::Sensors">
<!-- use ogre2 if ogre v2.x is installed, otherwise use ogre -->
<render_engine>ogre2</render_engine>
</plugin>
</gazebo>
<gazebo reference="link_laser_scan">
<sensor type="gpu_lidar" name="head_hokuyo_sensor">
<pose relative_to='lidar_frame'>0 0 0 0 0 0</pose>
<always_on>1</always_on>
<visualize>true</visualize>
<update_rate>20</update_rate>
<topic>/laser/scan</topic>
<ray>
<scan>
<horizontal>
<samples>720</samples>
<resolution>1</resolution>
<min_angle>-1.570796</min_angle>
<max_angle>1.570796</max_angle>
</horizontal>
</scan>
<range>
<min>0.20</min>
<max>10.0</max>
<resolution>0.01</resolution>
</range>
<noise>
<type>gaussian</type>
<mean>0.0</mean>
<stddev>0.01</stddev>
</noise>
</ray>
</sensor>
</gazebo>
 Plugin_files/Gazebo_Ignition.jpg)
对应的新 Gazebo Sim 写法：
<!-- Laser Scanner Plugin -->
<gazebo>
<plugin
filename="libgz-sim-sensors-system"
name="gz::sim::systems::Sensors">
...
</plugin>
</gazebo>
visualize 参数有助于你理解扫描射线在仿真中的表现方式；如果你愿意，后面也可以把它改成 false。另外，pose 用于设置这些射线相对于被引用连杆原点的位置。
update_rate 参数用于设置 Gazebo 发布数据的频率。
在 ray/scan/horizontal 配置中，你需要定义在 min_angle 和 max_angle 之间采样的数量以及分辨率。请特别留意这些参数，因为它们决定了扫描从哪里开始、以多大步长进行以及最终在何处结束。
Range 用于定义最小距离、最大距离以及分辨率。
重要！ 最小测距值不能小于安装传感器的那个连杆本体尺寸，否则读数会一直先撞到连杆自身的内部形状，这显然没有意义。在这个例子里，最小测距值设为 0.20，而表示传感器的圆柱半径是 0.15，因此扫描会从传感器几何体之外开始。
 Plugin_files/lidar_rays_zoomed.png "Lidar Rays Zoomed")
你还可以通过官方文档进一步了解其他参数：https://gazebosim.org/api/gazebo/6.5/classignition_1_1gazebo_1_1Lidar.html。
粘贴完成后，保存你的 URDF 文件。接下来需要重新构建 ROS2 功能包，并重新生成机器人。
在 Gazebo Sim 中可视化 Lidar¶
如果想把激光扫描仪的测距结果可视化出来，可以使用插件面板中内置的 Gazebo Sim 插件 Visualize Lidar。
机器人生成后，启动这个插件，并点击橙色的 Refresh 按钮，让系统自动选择带有 LaserScan 消息的对应话题。
 Plugin_files/visualize_lidar_plugin.png "Visualize Lidar Plugin")
插件启动并选中话题之后，机器人应该会呈现出下图所示的效果：
 Plugin_files/gazebo_lidar_visuals.png "Gazebo Lidar Visuals")
编写一个简单的 Python 脚本，根据两个参数控制机器人运动：线速度和角速度。
在机器人运动过程中，程序需要显示激光扫描传感器读到的最小距离。
**提示：** 你需要同时为 /cmd_vel 和 /laser/scan 这两个话题创建桥接。你已经知道 /cmd_vel 需要使用双向桥接；而 /laser/scan 则应使用单向桥接，也就是 IGN 到 ROS 的桥接。可用命令如下：
ros2 run ros_gz_bridge parameter_bridge /cmd_vel@geometry_msgs/msg/Twist@ignition.msgs.Twist /laser/scan@sensor_msgs/msg/LaserScan[ignition.msgs.LaserScan
**注意：** 别忘了更新你的 setup.py 文件，这样你才能通过 ros2 run 命令运行自己的程序。
预期结果：
 Plugin_files/display_scan_result.gif "Display Scan Result")
 Plugin_files/english-proofread-ok.png)