Ailibot模型入门教程-添加在gazebo使用的xacro配置文件

文章说明

本教程主要介绍如何添加在gazebo使用的xacro配置文件
通过导入的ROS模型包只有URDF模型部分，如果要在gazebo上显示，还需要进一步完善，增加相关gazebo插件和配置
比如轮子的摩擦系数、雷达的模拟、相机的模拟等等
本教程所提及的仿真ROS包已上传上gitee | 获取地址

文件说明

在gazebo加载和使用模型除了传统的URDF设置之后，还需要添加各种不同的配置
此处可以将xacro配置文件分成两部分
- 一个部分是默认的urdf设置：ailibot_model.urdf.xacro
- 另一部分是gazebo中的设置：ailibot_model.gazebo.xacro
上述两个文件位于https://gitee.com/ncnynl/ailibot_model/tree/master/urdf

操作步骤

下面来简单介绍一下这些修改的配置内容，同时也定义更规范的关节名称
我们假设以后TF显示效果如下：

请输入图片描述

base_footprint与base_link

本处是基于导出的URDF的base_link上再添加base_footprint的tf设定

<!-- base_footprint -->
  <link name="base_footprint"/>

<!-- d4_base -->
  <!-- base_link -->
  <link name="base_link">
    <inertial>
      <origin xyz="0 0 0.0" rpy="0 0 0" />
      <mass value="${d4_base_mass}" />
      <xacro:box_inertial mass="${d4_base_mass}" length="${d4_base_length}" width="${d4_base_width}" height="${d4_base_height}"/>
    </inertial>


##### Wheel 部分
- 此处主要是简化了车轮urdf配置的代码



  
  
    
      
        
        
        
      
<visual>
    <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
    <geometry>
      <mesh filename="package://ailibot_model/meshes//wheel_${prefix}.STL" />
    </geometry>
    <material name="light_black"/>
  </visual>

  <collision>
    <origin xyz="0 0 0" rpy="-1.57 0 0" />
    <geometry>
      <cylinder length="${wheel_thickness}" radius="${wheel_diameter/2}"/>
    </geometry>
  </collision>
</link>
</xacro:macro>
<xacro:wheel_link prefix="left_front"  />
<xacro:wheel_link prefix="right_front" />
<xacro:wheel_link prefix="left_back"   />
<xacro:wheel_link prefix="right_back"  />
  
<xacro:macro name="wheel_joint" params="prefix origin_x origin_y origin_z">






</xacro:macro>
<xacro:wheel_joint prefix="left_front"  origin_x="0.065"  origin_y="0.123"  origin_z="-0.0207" />
<xacro:wheel_joint prefix="right_front" origin_x="0.065"  origin_y="-0.123" origin_z="-0.0207" />
<xacro:wheel_joint prefix="left_back"   origin_x="-0.065"  origin_y="0.123" origin_z="-0.0207" />
<xacro:wheel_joint prefix="right_back"  origin_x="-0.065" origin_y="-0.123" origin_z="-0.0207" />
##### laser 
- 这部分为雷达的urdf定义

  
  
    
      
      
      
    
<visual>
  <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
  <geometry>
    <mesh filename="package://ailibot_model/meshes/laser.STL" />
  </geometry>
  <material name="light_black"/>
</visual>

<collision>
  <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
  <geometry>
    <mesh filename="package://ailibot_model/meshes/laser.STL" />
  </geometry>
</collision>


##### camera 部分
- 此处主要调用realsense_ros_gazebo插件来实现d435i在gazebo的仿真


##### imu部分的urdf定义
- 添加imu传感器，此处可以不将imu设为一个实体


##### wheel_friction 
- 这部分主要为车轮在gazebo中的摩擦系数以及颜色等配置



 
    
      
      
      
      
      0.001
      0.1
      1 0 0
      Gazebo/DarkGrey
    
  
<xacro:wheel_friction prefix="left_front"  />
<xacro:wheel_friction prefix="right_front" />
<xacro:wheel_friction prefix="left_back" />
<xacro:wheel_friction prefix="right_back"  />
##### Gazebo中的单线雷达配置
- 添加单线雷达配置

  
    Gazebo/DarkGrey
    
      0 0 0 0 0 3.1415
      true
      5
      
        
          
            3600
            1
            -3.14
            3.14
          
        
        
          0.120
          8
          0.015
        
        
          gaussian
          0.0
          0.01
        
      
      
        scan
        laser


##### 差分驱动插件
- 添加gazebo中四轮小车运动所需的差分驱动插件



  
    
      10.0
      
      wheel_left_front_joint
      wheel_right_front_joint
      wheel_left_back_joint
      wheel_right_back_joint
      0.246
      0.09
      base_footprint
      10
      cmd_vel
      odom
      odom
      cmd_vel
      cmd_vel
      odom
      joint
      true
      0.0001
      0.0001
      0.01


##### imu插件
- 添加imu插件


  
    
      true
      imu_link
      imu_link
      imu/data
      imu_service
      0.0
      0
      
        
          gaussian
          
            0.0
            2e-4
            0.0000075
            0.0000008
          
          
            0.0
            1.7e-2
            0.1
            0.001


##### Wheel 部分
- 此处主要是简化了车轮urdf配置的代码



  
  
    
      
        
        
        
      
<visual>
    <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
    <geometry>
      <mesh filename="package://ailibot_d4_test/meshes//wheel_${prefix}.STL" />
    </geometry>
    <material name="light_black"/>
  </visual>

  <collision>
    <origin xyz="0 0 0" rpy="-1.57 0 0" />
    <geometry>
      <cylinder length="${wheel_thickness}" radius="${wheel_diameter/2}"/>
    </geometry>
  </collision>
</link>
</xacro:macro>
<xacro:wheel_link prefix="left_front"  />
<xacro:wheel_link prefix="right_front" />
<xacro:wheel_link prefix="left_back"   />
<xacro:wheel_link prefix="right_back"  />
  
<xacro:macro name="wheel_joint" params="prefix origin_x origin_y origin_z">






</xacro:macro>
<xacro:wheel_joint prefix="left_front"  origin_x="0.065"  origin_y="0.123"  origin_z="-0.0207" />
<xacro:wheel_joint prefix="right_front" origin_x="0.065"  origin_y="-0.123" origin_z="-0.0207" />
<xacro:wheel_joint prefix="left_back"   origin_x="-0.065"  origin_y="0.123" origin_z="-0.0207" />
<xacro:wheel_joint prefix="right_back"  origin_x="-0.065" origin_y="-0.123" origin_z="-0.0207" />
##### laser 
- 这部分为雷达的urdf定义

  
  
    
      
      
      
    
<visual>
  <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
  <geometry>
    <mesh filename="package://ailibot_d4_test/meshes/laser.STL" />
  </geometry>
  <material name="light_black"/>
</visual>

<collision>
  <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
  <geometry>
    <mesh filename="package://ailibot_d4_test/meshes/laser.STL" />
  </geometry>
</collision>


##### camera 部分
- 此处主要调用realsense_ros_gazebo插件来实现d435i在gazebo的仿真


##### imu部分的urdf定义
- 添加imu传感器，此处可以不将imu设为一个实体


##### wheel_friction 
- 这部分主要为车轮在gazebo中的摩擦系数以及颜色等配置



 
    
      
      
      
      
      0.001
      0.1
      1 0 0
      Gazebo/DarkGrey
    
  
<xacro:wheel_friction prefix="left_front"  />
<xacro:wheel_friction prefix="right_front" />
<xacro:wheel_friction prefix="left_back" />
<xacro:wheel_friction prefix="right_back"  />
##### Gazebo中的单线雷达配置
- 添加单线雷达配置

  
    Gazebo/DarkGrey
    
      0 0 0 0 0 3.1415
      true
      5
      
        
          
            3600
            1
            -3.14
            3.14
          
        
        
          0.120
          8
          0.015
        
        
          gaussian
          0.0
          0.01
        
      
      
        scan
        laser


##### 差分驱动插件
- 添加gazebo中四轮小车运动所需的差分驱动插件



  
    
      10.0
      
      wheel_left_front_joint
      wheel_right_front_joint
      wheel_left_back_joint
      wheel_right_back_joint
      0.246
      0.09
      base_footprint
      10
      cmd_vel
      odom
      odom
      cmd_vel
      cmd_vel
      odom
      joint
      true
      0.0001
      0.0001
      0.01


##### imu插件
- 添加imu插件


  
    
      true
      imu_link
      imu_link
      imu/data
      imu_service
      0.0
      0
      
        
          gaussian
          
            0.0
            2e-4
            0.0000075
            0.0000008
          
          
            0.0
            1.7e-2
            0.1
            0.001