ROS中新建机器人模型（.xacro）并用rviz显示

最新推荐文章于 2024-11-19 15:04:35 发布

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分类专栏： ROS

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本文介绍如何在ROS环境中使用.xacro文件定义机器人模型，并通过rviz进行可视化展示。内容涵盖创建ROS包、编辑.xacro及.launch文件，以及设置环境变量等关键步骤。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

在很多情况下，ROS对urdf文件的支持并不是很好，使用宏定义的.xacro文件兼容性更好，扩展性也更好。而且urdf文件的语法比较复杂，代码太多。用.xacro文件表示模型更加简洁。

ROS中新建机器人模型（.xacro）并用rviz显示
步骤：
（1）新建包
（2）在包中新建并编辑.xacro文件
（3）在包中新建并编辑.launch文件
（4）使用rviz显示模型

1.新建包并配置全局变量

1）cd到~/dev/workspace/目录,使用命令创建包工作区roscreate-pkg myrobot urdf xacro
2）将包的工作区赋值给ROS-_PACKAGE_PATH变量

vim /root/.bashrc

在文件末尾加入
export ROS_PACKAGE_PATH=$ROS_PACKAGE_PATH:~/dev/workspace/myrobot
source /root/.bashrc
注意，环境变量很重要，一定要加入进去，否则包不能运行

2新建并编辑.xacro文件如下

新建文件夹mkdir urdf
在urdf文件夹下新建文件robot1_base.xacro
内容如下：

<?xml version="1.0"?>

<robot xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro" 
    xmlns:sensor="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#sensor"
        xmlns:controller="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#controller"
        xmlns:interface="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#interface"
    name="robot0">


    <xacro:property name="length_wheel" value="0.05" />
    <xacro:property name="radius_wheel" value="0.05" />
    <xacro:macro name="default_inertial" params="mass">
               <inertial>
                       <mass value="${mass}" />
                       <inertia ixx="1.0" ixy="0.0" ixz="0.0"
                                iyy="1.0" iyz="0.0"
                                izz="1.0" />
               </inertial>
    </xacro:macro>

    <link name="base_footprint">
        <visual>
            <geometry>
                    <box size="0.001 0.001 0.001"/>
                </geometry>
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
        </visual>
        <xacro:default_inertial mass="0.0001"/>
    </link>

    <gazebo reference="base_footprint">
        <material>Gazebo/Green</material>
        <turnGravityOff>false</turnGravityOff>
    </gazebo>

    <joint name="base_footprint_joint" type="fixed">
        <origin xyz="0 0 0" />
        <parent link="base_footprint" />
        <child link="base_link" />
    </joint>


    <link name="base_link">
        <visual>
            <geometry>
                    <box size="0.2 .3 .1"/>
                </geometry>
            <origin rpy="0 0 1.54" xyz="0 0 0.05"/>
            <material name="white">
                <color rgba="1 1 1 1"/>
            </material>
        </visual>
        <collision>
            <geometry>
                    <box size="0.2 .3 0.1"/>
            </geometry>
        </collision>
        <xacro:default_inertial mass="10"/>
    </link>

    <link name="wheel_1">
        <visual>
                <geometry>
                    <cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>
                </geometry>
            <!-- <origin rpy="0 1.5 0" xyz="0.1 0.1 0"/> -->
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
            <material name="black">
                <color rgba="0 0 0 1"/>
            </material>
        </visual>
        <collision>
            <geometry>
                    <cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>
            </geometry>
        </collision>
        <xacro:default_inertial mass="1"/>
    </link>

    <link name="wheel_2">
        <visual>
                <geometry>
                    <cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>
                </geometry>
            <!-- <origin rpy="0 1.5 0" xyz="-0.1 0.1 0"/> -->
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
            <material name="black"/>
        </visual>
        <collision>
            <geometry>
                    <cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>
            </geometry>
        </collision>
        <xacro:default_inertial mass="1"/>

    </link>

    <link name="wheel_3">
        <visual>
                <geometry>
                    <cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>
                </geometry>
            <!-- <origin rpy="0 1.5 0" xyz="0.1 -0.1 0"/> -->

            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
            <material name="black"/>
        </visual>
        <collision>
            <geometry>
                    <cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>
            </geometry>
        </collision>
        <xacro:default_inertial mass="1"/>
    </link>

    <link name="wheel_4">
        <visual>
                <geometry>
                    <cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>
                </geometry>
        <!--    <origin rpy="0 1.5 0" xyz="-0.1 -0.1 0"/> -->
            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0" />
            <material name="black"/>
        </visual>
        <collision>
            <geometry>
                    <cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>
            </geometry>
        </collision>
        <xacro:default_inertial mass="1"/>

    </link>



 <joint name="base_to_wheel1" type="continuous">
   <parent link="base_link"/>
   <child link="wheel_1"/>
   <origin rpy="1.5707 0 0" xyz="0.1 0.15 0"/>
   <axis xyz="0 0 1" />
 </joint>

 <joint name="base_to_wheel2" type="continuous">
   <axis xyz="0 0 1" />
   <anchor xyz="0 0 0" />
   <limit effort="100" velocity="100" />
   <parent link="base_link"/>
   <child link="wheel_2"/>
   <origin rpy="1.5707 0 0" xyz="-0.1 0.15 0"/>
</joint>

 <joint name="base_to_wheel3" type="continuous">
   <parent link="base_link"/>
   <axis xyz="0 0 1" />
   <child link="wheel_3"/>
   <origin rpy="1.5707 0 0" xyz="0.1 -0.15 0"/>
 </joint>

 <joint name="base_to_wheel4" type="continuous">
   <parent link="base_link"/>
   <axis xyz="0 0 1" />
   <child link="wheel_4"/>
   <origin rpy="1.5707 0 0" xyz="-0.1 -0.15 0"/>
 </joint>
</robot>

3.新建并编辑.launch脚本文件

a)在工程文件夹下新建文件夹mkdir launch
b)新建文件display_xacro.launch并编辑如下

<launch>
        <arg name="model" />
        <arg name="gui" default="False" />
        <param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro.py $(find myrobot)/urdf/robot1_base.xacro" />
        <param name="use_gui" value="$(arg gui)"/>
        <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" ></node>
        <node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="state_publisher" />
        <node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(find urdf_tutorial)/urdf.rviz" />
</launch>

注意这行代码：

.launch文件是个脚本文件，这行代码robot_description表示机器人模型描述，command表示参数,
find xacro表示寻找包， $表示取变量的值，因此$ (find myrobot)/urdf/robot1_base.xacro 实际上表示的是模型的绝对路径，将这行代码用.xacro模型的绝对路径表示也是一样的。

4.使用rviz显示模型

控制台输入命令

roslaunch myrobot display_xacro.launch gui:=true

可以显示模型。