利用joint标签为底盘添加可简单活动的附件

我们的小车底盘也需要添加一些功能性的附件，比如车轮、摄像机、激光雷达等，这时候我们就需要joint搭建力学框架和动力学结构。

接下来我们先编写.urdf文件

<robot name="my_third_car">

<!-- The code for the main body -->
    <link name="base_link">
        <visual>
            <geometry>
                <cylinder radius="0.5" length="0.3" />
            </geometry>
            <origin xyz="0 0 0.15" rpy="0 0 0" />
            <material name="blue">
                <color rgba="0 0 1 0.6" />
            </material>
        </visual>
    </link>

<!-- The code for the camera -->
    <link name="camera">
        <visual>
            <geometry>
                <box size="0.02 0.05 0.05" />
            </geometry>
            <origin xyz="0 0 0.025" rpy="0 0 0" />
            <material name="black">
                <color rgba="1 1 1 1" />
            </material>
        </visual>
    </link>

<!-- The code for the joint -->
    <joint name="camera2base" type="continuous">
        <parent link="base_link" />
        <child link="camera" />
        <origin xyz="0.4 0 0.305" rpy="0 0 0" />
        <axis xyz="0 0 1" />
    </joint>

</robot>

接下来，对joint的属性和各级子标签进行解释：

joint有两个属性、四个标签。

属性：

第一个属性name用于命名，这个最好取XX2YY，代表从XX to YY 坐标系的转换；

第二个属性type是决定两个坐标系之间的连接方式有以下几种：

        continuous：旋转关节，可绕单轴无限旋转；

        revolute：旋转关节，有旋转角度限制；

        prismatic：滑动关节，沿某一轴线移动，有位置限制；

        planer：平面关节，允许在平面正交方向上平移或旋转；

        floating：浮动关节，允许进行平移、旋转运动；

        fixed：固定关节，不允许运动。

子标签：     

第一个子标签是parent，即“父系连杆”，parent link是一个强制属性。

        link：是父系连杆的名字，是这个link在机器人结构树中的名字。

第二个子标签是child，即“子系连杆”，child link是一个强制属性。

        link：是子系连杆的名字，是这个link在机器人结构树中的名字。

第三个子标签是origin，有子属性xyz记录子系连杆连接在父系连杆的哪个位置；

rpy是子系连杆在各轴线上的偏移弧度。

第四个子标签是axis，是子系连杆绕哪个关节轴运动。

然后我们再编写.launch文件

<launch>
    <param name="robot_description" textfile="$(find urdf01_rviz)/urdf/urdf/demo03_joint.urdf" />
    <!-- <node pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" name="joint_state_publisher" /> -->
    <node pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" name="robot_state_publisher" />
    <node pkg="joint_state_publisher_gui" type="joint_state_publisher_gui" name="joint_state_publisher_gui" />
    <node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $(find urdf01_rviz)/config/show_my_car.rviz" />
</launch>

PS：launch内第二行和第四行两个是来自同一个包，可之选择一个，第四行的是可以修改子系连杆的运动状态的。

joint_state_publisher负责发布连杆的状态，_gui是发布特殊窗口便于手动调节子系连杆的运动的。

robot_state_publisher是负责发布机器人状态节点的。

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我们也可以利用base_footprint 对机器人坐标设置进行优化

先编写.urdf文件如下

<robot name="my_third_car">

<!-- The code for the main body -->
    <link name="base_link">
        <visual>
            <geometry>
                <cylinder radius="0.5" length="0.3" />
            </geometry>
            <origin xyz="0 0 0.0" rpy="0 0 0" />
            <material name="blue">
                <color rgba="0 0 1 0.6" />
            </material>
        </visual>
    </link>

<!-- The code for base_footprint -->
        <link name="base_footprint">
        <visual>
            <geometry>
                <cylinder radius="0.001" length="0.001" />
            </geometry>
        </visual>
    </link>
<!-- use "joint" code to connect base_link and base_footprint -->

<!-- The code for the camera -->
    <link name="camera">
        <visual>
            <geometry>
                <box size="0.02 0.05 0.05" />
            </geometry>
            <origin xyz="0 0 0.025" rpy="0 0 0" />
            <material name="black">
                <color rgba="1 1 1 1" />
            </material>
        </visual>
    </link>

<!-- The code for the joint -->
    <joint name="camera2base" type="continuous">
        <parent link="base_link" />
        <child link="camera" />
        <origin xyz="0.4 0 0.155" rpy="0 0 0" />
        <axis xyz="0 0 1" />
    </joint>

<!-- The code for the joint of base_footprint -->
    <joint name="link2footprint" type="fixed">
        <parent link="base_footprint" />
        <child link="base_link" />
        <origin xyz="0 0 0.15" rpy="0 0 0" />
    </joint>

</robot>

base_footprint实际上就是用一个大小忽略不计的点作为坐标起点，使小车的底盘不是嵌入地面，而是放在地面上，这个base_footprint的特点是他origin的xyz参数中z值为底盘高度的一半。

然后.launch文件我们复制之前写的，另外粘贴一下，修改以下文件名就可以正常roslaunch了。