MRPT/mvsim

解決的問題

MVSim 為移動機器人與多智能體研究提供了一個輕量且逼真的 2.5D 動力學模擬器。它彌補了過於簡單的模擬器與計算密集型模擬器之間的差距，允許研究人員在保持動力學與感測器模擬準確性的同時，運行包含多個車輛的大規模實驗。

工作原理

該模擬器使用 XML 世界檔案進行配置，這意味著使用者無需更改原始碼即可設置環境與機器人集群。它支援多種車輛動力學模型（差速、Ackermann 與铰接式）並實現了逼真的摩擦模型（Coulomb、Ward-Iagnemma 與 ellipse）。在感知方面，它可以模擬 2D/3D LiDAR、RGB 與 RGBD 攝影機、IMU 以及 GNSS/GPS。

可以透過多種方式運行：

• Standalone: 作為獨立應用程式運行。
• ROS 2 Node: 直接集成到 Robot Operating System 2 生態系統中。
• Embedded: 作為 C++ 或 Python 函式庫在自定義應用程式中使用。
• Headless: 在無 GUI 模式下運行，適用於 CI/CD 流水線或 Docker 容器。

適用對象

需要能夠與 ROS 2 集成的快速、可配置模擬器的移動機器人、多智能體系統與感測器研究領域的科研人員與開發人員。

亮點

• 多智能體支援：機器人在共享環境中可以透過 LiDAR 感知彼此。
• 多樣化的動力學：包括類汽車的 Ackermann 轉向與拖車式铰接車輛。
• 全面的感測器套件：模擬 Velodyne 與 Ouster LiDAR 等工業標準硬體。
• 靈活的集成：支援 ROS 2、ZMQ/Protobuf、Python 與 C++ 介面。
• 環境多樣性：支援佔據網格 (occupancy grids)、高程網格 (elevation meshes) 與自定義 3D 網格。