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新手学习Gazebo+ros仿真控制小车-----易错和自己理解

news 2025/7/10 23:24:56

赵虚左老师讲的很详细，这里只是理一下思路，说下突然出现“新”概念之间的关系。
urdf文件:里面是配置模型的，既有模型的位置、尺寸、颜色，也包含复杂的物理模型信息比如：转动惯量，碰撞box大小等等，总之是定义模型的。
xacro文件： 也是配置模型的，就是urdf的高级版。
总流程就是：定义模型-》组装模型-》在launch文件启动-》加载Gazebo里-》打开自带的ros-control键盘控车

总结：
1：link里的 fame是相对于可视化模型的偏移，如果为0，0，0。那两坐标系重合，坐标系原点在模型左下角。有时候想让坐标系在模型里面，就要改link里的
joint里的是坐标系位置，在rviz里就表示模型放在哪里的位置，比如雷达放在高1m，则：joint里的 z=1,这里的高是相对于谁高呢？所以要在joint里写parent，是child相对于parent的高

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说的问题是：选择不同的frame_id时候，就不显示其他的图像在rviz里，本质原因是，坐标系没统一变换，不在一棵TF数下，导致不会全部显示
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Start.sh同时启动雷达、相机、地盘

<!-- 机器人启动文件：1.启动底盘2.启动激光雷达3.启动摄像头-->
<launch><include file="$(find ros_arduino_python)/launch/arduino.launch" /><include file="$(find usb_cam)/launch/usb_cam-test.launch" /><include file="$(find rplidar_ros)/launch/rplidar.launch" />
</launch>

静态坐标变换，指定了相机、雷达相对于底盘footprint关系
args="0.08 0 0.1 0 0 0 /base_footprint /camera_link"表示：xyz和欧拉角，父级坐标系和子坐标系。

父级坐标系和子坐标系和之前launch的对应

<!-- 机器人启动文件：当不包含机器人模型时，需要发布坐标变换-->
<launch><include file="$(find mycar_start)/launch/start.launch" />    <node name="camera2basefootprint" pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" args="0.08 0 0.1 0 0 0 /base_footprint /camera_link"/><node name="rplidar2basefootprint" pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" args="0 0 0.1 0 0 0 /base_footprint /laser"/>
</launch>

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实例：

    <link name="base_link"><visual><!-- 形状 --><geometry><!-- 长方体的长宽高 --><!-- <box size="0.5 0.3 0.1" /> --><!-- 圆柱，半径和长度 --><!-- <cylinder radius="0.5" length="0.1" /> --><!-- 球体，半径--><!-- <sphere radius="0.3" /> --></geometry><!-- xyz坐标 rpy翻滚俯仰与偏航角度(3.14=180度 1.57=90度) --><origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" /><!-- 颜色: r=red g=green b=blue a=alpha --><material name="black"><color rgba="0.7 0.5 0 0.5" /></material></visual></link>

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赵老师的说明写的太好复制不过来了
我的理解：先在urdf设置一堆link,表示定义模型的尺寸大小啥的，先把东西捏好，然后再设置一堆joint来连接刚刚定义的link.
我理解link里的可以都是000，表示开始放在的位置，joint里的表示parent和child相对位置。

 <!-- 添加摄像头 -->  表示摄像头放在0，0，0<link name="camera"><visual><geometry><box size="0.02 0.05 0.05" /></geometry><origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" /><material name="red"><color rgba="1 0 0 0.5" /></material></visual></link><!-- 关节 -->  摄像头 作为child相对于base移动0.2 0 0.075<joint name="camera2baselink" type="continuous"><parent link="base_link"/>  <child link="camera" /><origin xyz="0.2 0 0.075" rpy="0 0 0" /><axis xyz="0 0 1" /></joint>

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如何键盘控制小车在Gazebo里运动？？

下载库 sudo apt-get install ros-noetic-teleop-twist-keyboard
Launch 文件中添加 Gazebo 键盘控制程序

<launch>
<node name="twist_keyboard" pkg="teleop_twist_keyboard"type="teleop_twist_keyboard.py" output="screen" />
</launch>

添加Gazebo控制器插件 (使用Gazebo自带的控制程序控制，我们只需要发对应的信号)
开启Gazebo后会订阅/cmd_vel等待被控制,之前的键盘控制程序会发布/cmd_vel话题。
我们只需新建一个xacro 类似于：

<robot name="my_car_move" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro"><!-- 传动实现:用于连接控制器与关节 --><xacro:macro name="joint_trans" params="joint_name"><!-- Transmission is important to link the joints and the controller --><transmission name="${joint_name}_trans"><type>transmission_interface/SimpleTransmission</type><joint name="${joint_name}"><hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface></joint><actuator name="${joint_name}_motor"><hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface><mechanicalReduction>1</mechanicalReduction></actuator></transmission></xacro:macro><!-- 每一个驱动轮都需要配置传动装置 --><xacro:joint_trans joint_name="left_wheel2base_link" /><xacro:joint_trans joint_name="right_wheel2base_link" /><!-- 控制器 --><gazebo><plugin name="differential_drive_controller" filename="libgazebo_ros_diff_drive.so"><rosDebugLevel>Debug</rosDebugLevel><publishWheelTF>true</publishWheelTF><robotNamespace>/</robotNamespace><publishTf>1</publishTf><publishWheelJointState>true</publishWheelJointState><alwaysOn>true</alwaysOn><updateRate>100.0</updateRate><legacyMode>true</legacyMode><leftJoint>left_wheel2base_link</leftJoint> <!-- 左轮 --><rightJoint>right_wheel2base_link</rightJoint> <!-- 右轮 --><wheelSeparation>${base_link_radius * 2}</wheelSeparation> <!-- 车轮间距 --><wheelDiameter>${wheel_radius * 2}</wheelDiameter> <!-- 车轮直径 --><broadcastTF>1</broadcastTF><wheelTorque>30</wheelTorque><wheelAcceleration>1.8</wheelAcceleration><commandTopic>cmd_vel</commandTopic> <!-- 运动控制话题 --><odometryFrame>odom</odometryFrame> <odometryTopic>odom</odometryTopic> <!-- 里程计话题 --><robotBaseFrame>base_footprint</robotBaseFrame> <!-- 根坐标系 --></plugin></gazebo></robot>

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