ROS2与Gazebo Harmonic仿真环境搭建实战

1. 项目背景与核心目标

最近在帮实验室搭建新一代移动机器人开发平台时，决定全面转向ROS2和Gazebo Harmonic这套工具链。本以为只是简单的版本升级，结果从模型导入到物理引擎配置踩了无数坑。这里记录下如何从零构建符合SLAM要求的仿真环境，顺便梳理ROS与Gazebo的版本演进路线。

这个项目的核心诉求很明确：

1. 创建带真实传感器配置的差分驱动机器人模型
2. 搭建包含典型障碍物的仿真世界场景
3. 确保Gazebo Harmonic与ROS2的通信兼容性
4. 为后续的Cartographer和Nav2部署打好基础

2. 开发环境配置避坑指南

2.1 工具链版本选择

当前最稳定的组合是：

• ROS2 Humble + Gazebo Harmonic（官方推荐组合）
• Ubuntu 22.04 LTS（必须匹配）

重要提示：Gazebo Classic与Gazebo Harmonic的插件机制完全不同，切勿混用

安装时建议使用以下命令避免依赖冲突：

bash复制sudo apt install ros-humble-desktop \
ros-humble-gazebo-ros-pkgs \
ros-humble-cartographer \
ros-humble-nav2-bringup

2.2 模型文件结构规范

正确的工程目录应该包含：

code复制/my_robot/
├── models/
│   ├── my_car/
│   │   ├── meshes/  # 存放STL/DAE文件
│   │   ├── model.sdf
│   │   └── model.config
├── worlds/
│   └── slam_world.world
└── launch/
    └── slam_demo.launch.py

3. 机器人模型深度定制

3.1 差分驱动底盘建模

在model.sdf中需要明确定义：

xml复制<joint name="left_wheel_joint" type="revolute">
  <parent>base_link</parent>
  <child>left_wheel</child>
  <axi