ROS学习记录2：仿真【Gazebo】【urdf】

絮沫

已于 2022-04-26 22:12:02 修改

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分类专栏： ROS 文章标签： xml c++

于 2022-04-18 22:32:36 首次发布

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URDF文件简述

URDF（Unified Robot Description Format,统一机器人描述格式）是ROS中非常重要的机器人模型描述格式，URDF 是一种基于XML 规范、用于描述机器人结构的格式。根据该格式的设计者所言，设计这一格式的目的在于提供一种尽可能通用（as general as possible）的机器人描述规范。从机构学角度讲，机器人通常被建模为由连杆和关节组成的结构。连杆是带有质量属性的刚体，而关节是连接、限制两个刚体相对运动的结构。关节也被成为运动副。通过关节将连杆依次连接起来，就构成了一个个运动链（也就是这里所定义的机器人模型）。一个URDF 文档即描述了这样的一系列关节与连杆的相对关系、惯性属性、几何特点和碰撞模型。具体来说，包括：

机器人模型的运动学与动力学描述
机器人的几何表示
机器人的碰撞模型

URDF的常用参数

标签 link

link标签用于描述机器人某个刚体部分的外观和物理属性，包括尺寸（size）、颜色（color）、形状（shape）、惯性矩阵（inertial matrix）、碰撞参数（collision properties）等。
visual标签用于描述机器人LINK 部分的外观参数。inertial标签用于描述link 的惯性参数，而collision标签用于描述link 的碰撞属性。

标签joint

joint标签用于描述机器人关节运动学和动力学属性，包括关节涌动的位置和速度限制。根据机器人的关节运动形式可以将其分为六种类型。
在这里插入图片描述

实例URDF文件

<?xml version='1.0'?>
<robot name="mybot">
<!--**************base_link***************** -->
	<link name="base_link">
		<visual>
			<origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/>
			<geometry>
				<box size="0.30 0.25 0.15"/>
			</geometry>
			<material name="yellow">
				<color rgba="1 0.4 0 1"/>
			</material>
		</visual>
		<collision>
			<origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/>
			<geometry>
				<box size="0.30 0.25 0.15"/>
			</geometry>
		</collision>
		<inertial>
			<mass value="20"/>
			<inertia ixx="0.525" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="1.191666" iyz="0.0" izz="1.4166666"/>
		</inertial>
	</link>
	<gazebo reference="base_link">
		<material>Gazebo/Gray</material>
	</gazebo>

配置过程问题记录：

运行Gazebo出现cmd /opt/ros/melodic/lib/gazebo_ros/gzserver类似错误

请添加图片描述
执行命令重启服务器：

killall gzserver

urdf文件中定义gazebo插件的指令添加位置

直接代码片段：

<robot>
......
......
<!--**************base_footprint***************** -->
	<link name="base_footprint">
		<visual>
			<origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
			<geometry>
				<box size="0.001 0.001 0.001" />
			</geometry>
		</visual>
	</link>
<!--**************base_footprint_joint*********** -->
	<joint name="base_footprint_joint" type="fixed">
		<origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
		<parent link="base_footprint"/>
		<child link="base_link" />
	</joint>
	<gazebo reference="base_footprint_joint">
		<turnGravityOff>false</turnGravityOff>
	</gazebo>
<!--置于文件末端，在robot定义范围内-->
	<gazebo>
		<plugin name="skid_steer_drive_controller" filename="libgazebo_ros_skid_steer_drive.so">
			<alwaysOn>true</alwaysOn>
			<robotNamespace>/</robotNamespace>
			<updateRate>100</updateRate>
			<leftFrontJoint>left_front_joint</leftFrontJoint>
			<rightFrontJoint>right_front_joint</rightFrontJoint>
			<leftRearJoint>left_back_joint</leftRearJoint>
			<rightRearJoint>right_back_joint</rightRearJoint>
			<wheelSeparation>0.200</wheelSeparation>
			<wheelDiameter>0.120</wheelDiameter>
			<torque>1</torque>
			<commandTopic>cmd_vel</commandTopic>
			<odometryTopic>odom</odometryTopic>
			<odometryFrame>odom</odometryFrame>
			<robotBaseFrame>base_footprint</robotBaseFrame>
			<broadcastTF>1</broadcastTF>
		</plugin>
	</gazebo>
	
</robot>