(一)基于虚拟机ubuntu18的机器人系统仿真(rviz、urdf、xacro)

本文详细介绍了如何在ROS中创建一个名为mycar的长方体机器人模型,通过编写URDF文件并在launch文件中集成,最后在Rviz中显示。教程包括新建功能包、编写URDF、整合到launch文件以及优化配置以实现快速加载和显示。

工程一:使用urdf描述一个长方体,在 Rviz 中显示

组织架构如下

实现流程:

  1. 准备:新建功能包,导入依赖

  2. 核心:编写 urdf 文件

  3. 核心:在 launch 文件集成 URDF 与 Rviz

  4. 在 Rviz 中显示机器人模型

步骤一:新建功能包,导入依赖,创建响应的文件

1.mkdir -p urdf_rviz/src
2.cd urdf_rviz/src
3.catkin_create_pkg urdf_rviz urdf xacro  //在src文件下,新建一个终端
4.cd urdf_rviz/src/urdf_rviz
    4.1 mkdir urdf  //存储 urdf 文件的目录
    4.2 mkdir meshes //机器人模型渲染文件
    4.3 mkdir config //配置文件
    4.4 mkdir launch //存储 launch 启动文件

步骤二:编写 urdf 文件

1.cd urdf文件下
    1.1 mkdir urdf
    1.2 mkdir xacro
2.cd 1.1的urdf文件下:
    2.1 touch demo_01.urdf //新建.urdf文件
    2.2 demo_01.urdf内容如下:
<robot name="mycar">
    <link name="base_link">
        <visual>
            <geometry>
                &l
### 配置ROS版本N以使用RViz实现机器人视觉控制仿真 要在Ubuntu虚拟机中配置ROS版本N并使用RViz进行机器人视觉控制仿真,需完成以下几个方面的设置: #### 1. 安装ROS版本N 确保安装的是指定的ROS版本N。可以通过以下命令检查当前可用的ROS版本,并选择合适的版本进行安装。 ```bash sudo apt update sudo apt install ros-noetic-desktop-full source /opt/ros/noetic/setup.bash echo "source /opt/ros/noetic/setup.bash" >> ~/.bashrc ``` 上述命令适用于Noetic版本[^2]。如果目标是其他版本(如Melodic),则需要替换`noetic`为相应的代号,例如`melodic`。 #### 2. 设置环境变量 为了使ROS能够正常工作,在每次启动终端时都需要加载ROS环境变量。可以将其永久化到`.bashrc`文件中。 ```bash echo "source /opt/ros/<version>/setup.bash" >> ~/.bashrc source ~/.bashrc ``` 其中 `<version>` 是指具体的ROS版本名称,比如 `noetic` 或 `melodic`[^3]。 #### 3. 创建Catkin工作空间 创建个新的Catkin工作空间用于管理包和依赖项。 ```bash mkdir -p ~/catkin_ws/src cd ~/catkin_ws/ catkin_make source devel/setup.bash echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc source ~/.bashrc ``` 这步会初始化个标准的工作区结构以便后续开发[^4]。 #### 4. 安装必要的软件包 对于机器人视觉控制仿真,通常需要用到些特定的功能包,这些功能包可能尚未被默认安装。通过apt-get工具来获取它们是非常方便的方式之。 ```bash sudo apt-get install ros-<rosdistro>-rviz \ ros-<rosdistro>-image-view \ ros-<rosdistro>-camera-info-manager \ ros-<rosdistro>-gazebo-ros-pkgs ``` 这里同样要记得把 `<rosdistro>` 替换成实际使用的发行版名次,像 noetic 或 melodic 等[^5]。 #### 5. 启动RViz并与模拟器集成 旦所有必需组件都已就绪,则可尝试运行 RViz 并加载适当的配置文件来进行可视化操作。 ```bash roscore & sleep 3s && roslaunch rviz rviz.launch config:=path_to_your_config_file.rviz ``` 这里的路径应指向预先准备好的 `.rviz` 文件位置,该文件定义了界面布局以及数据源链接等内容[^6]。 #### 6. 测试通信链路 最后验证整个系统的连通性和功能性至关重要。可以在不同节点间发送消息测试其交互能力。 ```python import rospy from std_msgs.msg import String def talker(): pub = rospy.Publisher('chatter', String, queue_size=10) rospy.init_node('talker', anonymous=True) rate = rospy.Rate(1) # Hz while not rospy.is_shutdown(): hello_str = "hello world %s" % rospy.get_time() rospy.loginfo(hello_str) pub.publish(hello_str) rate.sleep() if __name__ == '__main__': try: talker() except rospy.ROSInterruptException: pass ``` 此Python脚本展示了如何发布简单的字符串消息至主题`chatter`上[^7]。 ---
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