CARLA + ROS 桥接后，用 rostopic 发布控制命令驱动车辆

简介

在 Ubuntu 20.04 实体机上完成 CARLA 与 ROS 桥接后，用 rostopic 直接向主车发布控制命令驱动车辆行驶。

环境要求

  • Ubuntu 20.04 实体机（非虚拟机）
  • CARLA 0.9.13（安装目录下运行 ./CarlaUE4.sh 启动服务器）
  • ROS Noetic
  • carla-ros-bridge（工作区 ~/carla-ros-bridge/catkin_ws，已编译）

配套代码

本教程对应的代码位于仓库 src/ground/rostopic_cruise/ 目录，与下面各步骤的命令一一对应：

步骤 代码文件
启动 CARLA src/ground/rostopic_cruise/start_carla.sh
加载桥接环境 src/ground/rostopic_cruise/setup_bridge.sh
启动 ROS 桥与主车 src/ground/rostopic_cruise/launch_bridge.sh
查看控制消息字段 src/ground/rostopic_cruise/show_control_msg.sh
发布行驶命令 src/ground/rostopic_cruise/drive.sh
发布制动命令 src/ground/rostopic_cruise/stop.sh
列出话题 src/ground/rostopic_cruise/list_topics.sh
回显车辆状态 src/ground/rostopic_cruise/echo_status.sh
查看话题类型与频率 src/ground/rostopic_cruise/inspect_topic.sh
查看 ROS 节点 src/ground/rostopic_cruise/rosnode_view.sh
发布倒车命令 src/ground/rostopic_cruise/reverse.sh

操作步骤

终端 1：启动 CARLA

cd ~/carla          # 改成你的 CARLA 安装目录

./CarlaUE4.sh

等待 CARLA 窗口加载出地图画面（几十秒到几分钟）。

终端 2：加载桥接环境，启动 ROS 桥与主车

source ~/carla-ros-bridge/catkin_ws/devel/setup.bash

roslaunch carla_ros_bridge carla_ros_bridge_with_example_ego_vehicle.launch

运行成功后，CARLA 窗口会生成主车（Tesla Model3），manual control 面板显示 ego_vehicle running：

CARLA 与 ROS 桥接成功，主车已生成

终端 3：查看控制消息，发布控制命令

打开第 3 个终端，先加载桥接环境：

source ~/carla-ros-bridge/catkin_ws/devel/setup.bash

查看车辆控制消息的字段定义：

rosmsg show carla_msgs/CarlaEgoVehicleControl

向主车发布控制命令（以 20 Hz 发布：油门 0.5、方向直行、无刹车）：

rostopic pub -r 20 /carla/ego_vehicle/vehicle_control_cmd carla_msgs/CarlaEgoVehicleControl "{throttle: 0.5, steer: 0.0, brake: 0.0, hand_brake: false, reverse: false, gear: 1, manual_gear_shift: false}"

运行效果

发布控制命令后车辆行驶动图

演示动图：发布控制命令后车辆行驶

若要让车辆快速停下，按 Ctrl + C 暂停上一条命令，停止发布，再发布制动命令：

rostopic pub -r 20 /carla/ego_vehicle/vehicle_control_cmd carla_msgs/CarlaEgoVehicleControl "{throttle: 0.0, steer: 0.0, brake: 1.0, hand_brake: false, reverse: false, gear: 1, manual_gear_shift: false}"

发布制动命令后车辆停止动图

演示动图：发布制动命令（油门 0、刹车 1）后，车辆从 24 km/h 减速至停止

效果说明

  • 发布控制命令后，CARLA 窗口中的主车以油门 0.5 起步直行前进。
  • Ctrl + C 停止发布后，发布制动命令，车辆逐渐减速停下。
  • 调整 throttle（油门）和 steer（转向）数值，可改变车辆速度和行驶方向。

命令参数展示

rostopic pub 命令中的各参数含义与取值：

参数 类型 含义 示例
throttle float32 油门（0~1），越大加速越快 0.5 起步；0.8 加速
steer float32 转向（-1~1），正值为左、负值为右 0.0 直行；0.3 左转
brake float32 刹车（0~1） 0.0 不刹车；0.8 刹车
hand_brake bool 手刹 false
reverse bool 倒车 false
gear int32 挡位 1 前进挡
manual_gear_shift bool 手动换挡开关 false 自动挡

修改命令示例（加速并左转）：

rostopic pub -r 20 /carla/ego_vehicle/vehicle_control_cmd carla_msgs/CarlaEgoVehicleControl "{throttle: 0.8, steer: 0.3, brake: 0.0, hand_brake: false, reverse: false, gear: 1, manual_gear_shift: false}"

其他常用命令

查看当前所有话题（确认桥接后有哪些话题）：

rostopic list

回显主车状态消息（实时查看车速、转向等信息，Ctrl + C 退出）：

rostopic echo /carla/ego_vehicle/vehicle_status

若提示话题不存在，先运行 rostopic list 确认实际话题名。

查看控制话题的类型与发布频率：

rostopic type /carla/ego_vehicle/vehicle_control_cmd

rostopic hz /carla/ego_vehicle/vehicle_control_cmd

查看当前 ROS 节点：

rosnode list

rosnode info /carla_ros_bridge

倒车示例（reverse: true、倒挡 gear: -1）：

rostopic pub -r 20 /carla/ego_vehicle/vehicle_control_cmd carla_msgs/CarlaEgoVehicleControl "{throttle: 0.3, steer: 0.0, brake: 0.0, hand_brake: false, reverse: true, gear: -1, manual_gear_shift: false}"

常见问题

  • roslaunch 提示找不到包：功能包没编译或没在环境里，执行 catkin_make 后重新 source devel/setup.bash
  • rostopic pub 报错话题不存在：确认终端 2 的 roslaunch 已正常运行、主车已生成
  • 黑屏 / 看不到车：等地图加载完再启动 launch；确认 host:=localhost（同一台机器）

参考