gazebo仿真基础

URDF

URDF是 Unified Robot Description Format 的首字母缩写，直译为统一(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.....,该文件可以被 C++ 内置的解释器转换成可视化的机器人模型，是 ROS 中实现机器人仿真的重要组件

gazebo

使用

ros- [ROS_DISTRO] -desktop-full

安装ros时会默认安装gazebo，而gazebo和ros几乎是绑定使用

gazebo
rosrun gazebo_ros gazebo

都可以打开gazebo

URDF与Gazebo基本集成流程

• 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

创建功能包，导入依赖项

创建新功能包，在当前功能包下，再新建几个目录:

• urdf: 存储 urdf 文件的目录
• meshes:机器人模型渲染文件(暂不使用)
• config: 配置文件
• launch: 存储 launch 启动文件

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)，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 1" />
            </material>
        </visual>
        <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>
        <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 reference="base_link">
        <material>Gazebo/Black</material>
    </gazebo>

</robot>

注意:
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。
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。
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。

启动 Gazebo 并显示机器人模型

<launch>

    <!-- 将 Urdf 文件的内容加载到参数服务器 -->
    <param name="robot_description" textfile="$(find demo02_urdf_gazebo)/urdf/urdf01_helloworld.urdf" />

    <!-- 启动 gazebo -->
    <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 -->

    <!-- 在 gazebo 中显示机器人模型 -->
    <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
    -->
</launch>