qq625924821的博客

除了使用Gazebo搭建仿真环境，还可以导入外部模型，如通过solidworks等软件设计的精细3D模型。第一步：创建gazebo模型文件model.sdf和model.config，并将其放置在同一个文件夹pallet中，同时，将stl文件也放置在该文件夹中。注意，由于外部导入模型的尺寸在gazebo中显示，通常会放大1000倍，因此，需要设置scale标签，将模型缩小1000倍。第四步：启动gazebo，在insert界面选择pallet添加到world中，并保存为world文件供调用。

Kinect 相机是微软开发的一款革命性深度感知设备，通过融合多模态传感器和算法，实现了从体感交互到工业级 3D 建模的广泛应用。ToF（V2）：发射高频红外脉冲，通过测量光往返时间计算距离（d=c×Δt/2），支持 0.5-4.5 米检测范围，抗干扰能力显著提升。深度传感器：结构光（V1）：通过红外发射器投射散斑图案，红外相机捕捉变形后的数据，利用三角测量计算深度（精度 ±1-3 厘米）。RGB 摄像头：Kinect V2 采用 1080P 彩色摄像头，支持环境纹理捕捉（如场景识别、物体分类）。

除了激光雷达以外，机器人常用的视觉传感器还包括相机，相机图像能够获取真实世界的真实颜色和纹理信息，能够被用于进行目标检测、分割和追踪。xacro与Gazebo。程序Launch文件。

关于URDF(Xacro)、Rviz 和 Gazebo 三者的关系，前面已有阐述: URDF 用于创建机器人模型、Rviz 可以显示机器人感知到的环境信息，Gazebo 用于仿真，可以模拟外界环境，以及机器人的一些传感器，如何在 Gazebo 中运行这些传感器，并显示这些传感器的数据(机器人的视角)呢？本节主要介绍的重点就是将三者结合:通过 Gazebo 模拟机器人的传感器，然后在 Rviz 中显示这些传感器感知到的数据。-- 雷达仿真的 xacro 文件 -->-- 组合小车底盘与传感器 -->

到目前为止，我们已经可以将机器人模型显示在 Gazebo 之中了，但是当前默认情况下，在 Gazebo 中机器人模型是在 empty world 中，并没有类似于房间、家具、道路、树木... 之类的仿真物，如何在 Gazebo 中创建仿真环境呢？点击: 左上角 file ---> Save (保存路径功能包下的: models)-- 将 Urdf 文件的内容加载到参数服务器 -->-- 在 gazebo 中显示机器人模型 -->方式1: 直接添加内置组件创建仿真环境。-- 启动 gazebo -->

在 ROS 中，Xacro（XML Macro Language）是一种用于简化 URDF（机器人描述文件）的宏语言，通过参数化、模块化和代码复用，让复杂机器人模型的定义更加简洁高效。结合 Gazebo 仿真时，Xacro 能显著提升 URDF 模型的可读性和维护性，尤其适合定义包含物理属性、传感器、控制器的复杂机器人。组合底盘、摄像头与雷达的 Xacro 文件。

较之于 rviz，gazebo在集成 URDF 时，需要做些许修改，比如:必须添加 collision 碰撞属性相关参数、必须添加 inertial 惯性矩阵相关参数，另外，如果直接移植 Rviz 中机器人的颜色设置是没有显示的，颜色设置也必须做相应的变更。原则上，除了 base_footprint 外，机器人的每个刚体部分都需要设置惯性矩阵，且惯性矩阵必须经计算得出，如果随意定义刚体部分的惯性矩阵，那么可能会导致机器人在 Gazebo 中出现抖动，移动等现象。-urdf 加载的是 urdf 文件。

问题2：URDF中的部分内容是高度重复的，驱动轮与支撑轮的设计实现，不同轮子只是部分参数不同，形状、颜色、翻转量都是一致的，在实际应用中，构建复杂的机器人模型时，更是易于出现高度重复的设计，按照一般的编程语言设计到重复代码应该考虑封装。Xacro可以声明变量，可以通过数学运算求解，使用流程控制控制执行顺序，还可以通过类似函数的实现，封装固定的逻辑，将逻辑中需要的可变的数据以参数的方式暴露初期，从而提高代码复用率以及程序的安全性。然后再编写一个组合文件，组合底盘、摄像头与雷达。

Urdf中的joint标签用于描述机器人关节的运动学和动力学属性，还可以指定关节运动的安全极限，机器人的两个部件（分别称之为parent link与child link）以“关节”的形式相连接，不同的关节有不同的运动形式：旋转、华东、固定、旋转速度、旋转角度限制等等。（注意，我的ros版本是noetic，若你的电脑是其他版本，则将该名称替换成你的即可）Parent link：父级连杆的名字，是这个link在机器人结构树中的名字。Child link：子级连杆的名字，是这个link在机器人结构树中的名字。

urdf中的link标签用于描述机器人某个部件（也即刚体部分）的外观和物理属性，比如：机器人底座、轮子、激光雷达、摄像头等等。每一个不见都对应一个link，在link标签内，可以设计该部件的形状、尺寸、颜色、惯性矩阵、碰撞参数等一系列属性。urdf中为了保证xml语法的完整性，使用了robot标签作为根标签，所有其他标签都必须包含在robot标签内，在该标签内可以通过name属性设置机器人模型的名称。geometry标签主要设置对象的尺寸信息，比如上述代码使用的是box，因此其尺寸包含长宽高。

例如：可以显示机器人模型，可以无需编程就能表达激光测距仪（LRF）传感器中的传感器到障碍物的距离，RealSense、Kinect或Xtion等三维传感器的点云数据，从相机获取的图像等。URDF：是Unified Robot Description Format的首字母缩写，翻译为统一（标准化）机器人描述格式，可以以一种XML的方式描述机器人的部分结构，比如底盘、摄像头、激光雷达、机械臂以及不同关节的自由度等等。该文件可以被C++内置的解释器转换为可视化的机器人模板，是ROS中实现机器人仿真的重要组件。