URDF与Gazebo基本集成流程

流程：

创建功能包，导入依赖项 → 编写 URDF 或 Xacro 文件 → 启动 Gazebo 并显示机器人模型

导入依赖包:

urdf、xacro、gazebo_ros、gazebo_ros_control、gazebo_plugins

编写URDF文件

<!-- 
    创建一个机器人模型(盒状即可)，显示在 Gazebo 中 
-->

<robot name="mycar">
    <link name="base_link">
        <visual>
            <geometry>
                <box size="0.5 0.2 0.1" />
            </geometry>
            <origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" />
            <material name="yellow">
                <color rgba="0.5 0.3 0 0.5" />
            </material>
        </visual>
        <!-- 1. 设置碰撞参数 -->
        <!-- 如果时标准几何体，直接复制 visual 的 geometry 和 origin 即可 -->
        <collision>
            <geometry>
                <box size="0.5 0.2 0.1" />
            </geometry>
            <origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" />
        </collision>

        <!-- 2. 设置惯性矩阵 -->
        <inertial>
            <origin xyz="0 0 0" />
            <mass value="6" />
            <inertia ixx="1" ixy="0" ixz="0" iyy="1" iyz="0" izz="1" />
        </inertial>
    </link>
    
    <!-- gazebo 有自己的颜色设置标签 -->
    <gazebo reference="base_link">
        <material>Gazebo/Black</material>
    </gazebo>

</robot>

启动Gazebo并显示模型

launch 文件实现:

<launch>
    <!-- 1.需要在参数服务器中载入 urdf  -->
    <param name="robot_description" textfile="$(find urdf02_gazebo)/urdf/demo01_helloworld.urdf" />
    <!-- 2.启动 Gazebo 仿真环境 -->
    <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch" />
    <!-- 3.在 Gazebo 中添加机器人模型 -->
    <node pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" name="model" args="-urdf -model mycar -param robot_description"  />
</launch>

代码解释:

<include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch" />
<!-- 启动 Gazebo 的仿真环境，当前环境为空环境 -->

<node pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" name="model" args="-urdf -model mycar -param robot_description"  />

<!-- 
    在 Gazebo 中加载一个机器人模型，该功能由 gazebo_ros 下的 spawn_model 提供:
    -urdf 加载的是 urdf 文件
    -model mycar 模型名称是 mycar
    -param robot_description 从参数 robot_description 中载入模型
    -x 模型载入的 x 坐标
    -y 模型载入的 y 坐标
    -z 模型载入的 z 坐标
-->

注意

当 URDF 需要与 Gazebo 集成时，和 Rviz 有明显区别:

1.必须使用 collision 标签，因为既然是仿真环境，那么必然涉及到碰撞检测，collision 提供碰撞检测的依据。

2.必须使用 inertial 标签，此标签标注了当前机器人某个刚体部分的惯性矩阵，用于一些力学相关的仿真计算。

3.颜色设置，也需要重新使用 gazebo 标签标注，因为之前的颜色设置为了方便调试包含透明度，仿真环境下没有此选项。