科普：Gazebo中仿真小车的键盘控制

Gazebo中仿真小车的键盘控制，通过监听键盘按键 /keyboard/keypress，发布 /cmd_vel 话题，控制小车运动。

那么，键盘有两套编码体系，一是Qt功能键编码，二是ASCII码，这两套编码体系不能混用。

一、 两种编码区别

1、字母ASCII码（你按i得到73）

• 普通字母 I/i：ASCII值固定 73
• 仅用于可打印字符（字母、数字、逗号、空格）
• 适用场景：你监听 /keyboard/keypress 按字母I打印73

2 Qt功能键编码（16777xxx 大数）

Gazebo KeyPublisher底层基于Qt框架，方向键、ESC、F1-F12这类无ASCII字符的功能键，统一用16777开头大数字编码：

• 方向上下左右 = 16777235 / 16777237 / 16777234 / 16777236
• 数字小键盘（并不是按次序的）：0 = 16777222，...，9 = 16777238
• 字母键不会输出这类大数编码，比如 I 输出 73

3. 验证键值

第一个终端：启动仿真

gz sim my_robot.sdf

作用：加载小车SDF仿真文件，打开gz-sim图形界面。

GUI界面操作（读取键盘按键插件）

1. 找到窗口右上角的插件下拉按钮（垂直三点 ⋮ 图标）
2. 下拉菜单，点击下拉菜单里的 Key Publisher（按键发布器插件）
3. 开启(勾选方框)
   之后，GUI窗口捕获键盘敲击动作，并把按键信息发布到 /keyboard/keypress 话题。

新开第二个终端：监听键盘按键消息

gz topic -e -t /keyboard/keypress

只要你点击激活gz-sim仿真窗口、按下任意键盘按键，这个终端会实时打印你按下的键值、按键名称等原始消息。

按键生效前提

必须先用鼠标点击仿真GUI窗口，让窗口处于激活焦点状态，键盘输入才会被Key Publisher捕获；焦点在终端时按键不会被采集。

效果

• GUI界面按字母I → 第二个终端上显示 data:73
• GUI界面按向上方向键 → 第二个终端上显示 data:16777235
  一目了然区分两套编码。

二、 两套控制方案二选一（不能混用）

上述两套编码，对应两套控制方案，但必须二选一进行配套，多个小车可用多套，各套的方案应不冲突。

方案A：用方向键控制

用上下左右方向键操控小车：

• ↑ 前进、↓后退、←左转、→右转
• 也可以用数字小键盘 控制。
  如下，以方向键为例：

<!-- 1. 前进 -->
<plugin filename="gz-sim-triggered-publisher-system"
        name="gz::sim::systems::TriggeredPublisher">
    <input type="gz.msgs.Int32" topic="/keyboard/keypress">
        <match field="data">16777235</match>
    </input>
    <output type="gz.msgs.Twist" topic="/cmd_vel">
        linear: {x: 0.5}, angular: {z: 0.0}
    </output>
</plugin>

<!-- 2. 后退 -->
<plugin filename="gz-sim-triggered-publisher-system"
        name="gz::sim::systems::TriggeredPublisher">
    <input type="gz.msgs.Int32" topic="/keyboard/keypress">
        <match field="data">16777237</match>
    </input>
    <output type="gz.msgs.Twist" topic="/cmd_vel">
        linear: {x: -0.5}, angular: {z: 0.0}
    </output>
</plugin>

<!-- 3. 左转 -->
<plugin filename="gz-sim-triggered-publisher-system"
        name="gz::sim::systems::TriggeredPublisher">
    <input type="gz.msgs.Int32" topic="/keyboard/keypress">
        <match field="data">16777234</match>
    </input>
    <output type="gz.msgs.Twist" topic="/cmd_vel">
        linear: {x: 0.0}, angular: {z: 0.4}
    </output>
</plugin>

<!-- 4. 右转 -->
<plugin filename="gz-sim-triggered-publisher-system"
        name="gz::sim::systems::TriggeredPublisher">
    <input type="gz.msgs.Int32" topic="/keyboard/keypress">
        <match field="data">16777236</match>
    </input>
    <output type="gz.msgs.Twist" topic="/cmd_vel">
        linear: {x: 0.0}, angular: {z: -0.4}
    </output>
</plugin>

方案B：改成字母 I/J/L/, 控制（可调整你习惯按字母）

把上述代码中 match 里的大数替换成ASCII字母编码：

<!-- I 前进，ASCII=73 -->
<plugin filename="gz-sim-triggered-publisher-system"
        name="gz::sim::systems::TriggeredPublisher">
    <input type="gz.msgs.Int32" topic="/keyboard/keypress">
        <match field="data">73</match>
    </input>
    <output type="gz.msgs.Twist" topic="/cmd_vel">
        linear: {x: 0.5}, angular: {z: 0.0}
    </output>
</plugin>

<!-- J 左转 ASCII=74 -->
<plugin filename="gz-sim-triggered-publisher-system"
        name="gz::sim::systems::TriggeredPublisher">
    <input type="gz.msgs.Int32" topic="/keyboard/keypress">
        <match field="data">74</match>
    </input>
    <output type="gz.msgs.Twist" topic="/cmd_vel">
        linear: {x: 0.0}, angular: {z: 0.4}
    </output>
</plugin>

<!-- L 右转 ASCII=76 -->
<plugin filename="gz-sim-triggered-publisher-system"
        name="gz::sim::systems::TriggeredPublisher">
    <input type="gz.msgs.Int32" topic="/keyboard/keypress">
        <match field="data">76</match>
    </input>
    <output type="gz.msgs.Twist" topic="/cmd_vel">
        linear: {x: 0.0}, angular: {z: -0.4}
    </output>
</plugin>

<!-- , 逗号后退 ASCII=44 -->
<plugin filename="gz-sim-triggered-publisher-system"
        name="gz::sim::systems::TriggeredPublisher">
    <input type="gz.msgs.Int32" topic="/keyboard/keypress">
        <match field="data">44</match>
    </input>
    <output type="gz.msgs.Twist" topic="/cmd_vel">
        linear: {x: -0.5}, angular: {z: 0.0}
    </output>
</plugin>

<!-- K 停车 ASCII=75 -->
<plugin filename="gz-sim-triggered-publisher-system"
        name="gz::sim::systems::TriggeredPublisher">
    <input type="gz.msgs.Int32" topic="/keyboard/keypress">
        <match field="data">75</match>
    </input>
    <output type="gz.msgs.Twist" topic="/cmd_vel">
        linear: {x: 0.0}, angular: {z: 0.0}
    </output>
</plugin>

三、放在仿真文件SDF中哪里

控制代码插件两种合法放置位置、适用场景

1、控制代码放在 <world> 下

规则

<plugin filename="gz-sim-triggered-publisher-system"> 是世界级系统插件 ，父级允许是 <world>，作用范围整个仿真场景，不绑定任何单个机器人模型。

优点

1. 不依赖小车model，就算删掉vehicle_blue模型，按键触发逻辑依然存在；
2. 一套按键控制逻辑，可复用给场景内多台小车；

控制代码放置位置

<world name="car_world">
  <physics>...</physics>
  <!-- 世界系统插件：物理、UI广播等 -->
  <plugin filename="gz-sim-physics-system" ...></plugin>
  <plugin filename="gz-sim-user-commands-system" ...></plugin>
  <plugin filename="gz-sim-scene-broadcaster-system" ...></plugin>

  <!-- 按键触发发布器：放在world下，和物理插件平级 -->
  <!-- 前进I -->
  <plugin filename="gz-sim-triggered-publisher-system"
          name="gz::sim::systems::TriggeredPublisher">
      <input type="gz.msgs.Int32" topic="/keyboard/keypress">
          <match field="data">16777235</match>
      </input>
      <output type="gz.msgs.Twist" topic="/cmd_vel">
          linear: {x: 0.5}, angular: {z: 0.0}
      </output>
  </plugin>
  <!-- 后退、左转、右转、停止插件依次放这里 -->

  <light>...</light>
  <model name="ground_plane">...</model>
  <model name="vehicle_blue">
    <!-- 这里只放小车专属插件：diff-drive差速驱动 -->
    <plugin filename="gz-sim-diff-drive-system" ...></plugin>
  </model>
</world>

2、控制代码放在 <model> 内部（模型级插件，局部绑定小车）

规则

只有模型专属系统插件 才能写在<model>内：

• 多台小车时，每个model都会生成一套按键监听，按键冲突；
• 销毁小车模型，按键控制直接失效；

适用场景

仅当场景里有多台独立小车、需要不同按键分别控制每台车时才使用，单小车完全没必要。

3、正确方案

1. 所有 triggered-publisher 按键映射插件，统一放在 <world> 标签内、所有<model>外部；
2. 只有差速驱动 diff-drive 插件，写在 <model name="vehicle_blue"> 内部；
3. 二者分工：
   • world下TriggeredPublisher：捕获键盘按键，输出 /cmd_vel 速度指令；
   • model内diff-drive：订阅 /cmd_vel，驱动小车轮子运动；
4. 按二者分工，将上述代码分拆成二部分，分别放在 <world> 和<model> 下。