创建简单的机器人模型smartcar

前面我们使用的是已有的机器人模型进行仿真,这一节我们将建立一个简单的智能车机器人 smartcar,为后面建立复杂机器人打下基础。

一、创建硬件描述包.

cd ~/catkin_ws/src
roscreat-pkg smartcar_description urdf

因为建立的是一个非常简单的机器人,所以我们尽量使用简单的元素:使用长方体代替车模,使用圆柱代替车轮,具体尺寸如下:

三 、 建 立 urdf 文 件

在 smartcar_description 文件夹下建立 urdf 文件夹,创建智能车的描述文件smartcar.urdf

cd smartcar_description
mkdir urdf
cd urdf
touch smartcar.urdf

描述代码如下:

<?xml version="1.0"?>
    <robot name="smartcar">


        <link name="base_link">
        <visual>

            <geometry>
                <box size="0.25 .16 .05"/>
            </geometry>

            <origin rpy="0 0 1.57075" xyz="0 0 0"/>
            <material name="blue">
                <color rgba="0 0 .8 1"/>
             </material>
        </visual>
        </link>
        
    <link name="right_front_wheel">

    <visual>
        
        <geometry>
            <cylinder length=".02" radius="0.025"/>
        </geometry>

         <material name="black">
            <color rgba="0 0 0 1"/>
        </material>

    </visual>
    </link>


    <joint name="right_front_wheel_joint" type="continuous">
    <axis xyz="0 0 1"/>
    <parent link="base_link"/>
    <child link="right_front_wheel"/>
    <origin rpy="0 1.57075 0" xyz="0.08 0.1 -0.03"/>
    <limit effort="100" velocity="100"/>
    <joint_properties damping="0.0" friction="0.0"/>
    </joint>

    <link name="right_back_wheel">
        <visual>
            <geometry>
                <cylinder length=".02" radius="0.025"/>
            </geometry>

            <material name="black">
                <color rgba="0 0 0 1"/>
            </material>
        </visual>
    </link>


    <joint name="right_back_wheel_joint" type="continuous">
        <axis xyz="0 0 1"/>
        <parent link="base_link"/>
        <child link="right_back_wheel"/>
        <origin rpy="0 1.57075 0" xyz="0.08 -0.1 -0.03"/>
        <limit effort="100" velocity="100"/>
    <joint_properties damping="0.0" friction="0.0"/>
    </joint>

    <link name="left_front_wheel">

        <visual>

            <geometry>
                <cylinder length=".02" radius="0.025"/>
            </geometry>
            <material name="black">
                <color rgba="0 0 0 1"/>
            </material>
        </visual>
    </link>


    <joint name="left_front_wheel_joint" type="continuous">
        <axis xyz="0 0 1"/>
        <parent link="base_link"/>
        <child link="left_front_wheel"/>
        <origin rpy="0 1.57075 0" xyz="-0.08 0.1 -0.03"/>
        <limit effort="100" velocity="100"/>

    <joint_properties damping="0.0" friction="0.0"/>
    </joint>



    <link name="left_back_wheel">
        <visual>

            <geometry>

            <cylinder length=".02" radius="0.025"/>
            </geometry>
            <material name="black">

            <color rgba="0 0 0 1"/>

            </material>
        </visual>
    </link>


    <joint name="left_back_wheel_joint" type="continuous">
        <axis xyz="0 0 1"/>
        <parent link="base_link"/>
        <child link="left_back_wheel"/>
        <origin rpy="0 1.57075 0" xyz="-0.08 -0.1 -0.03"/>
        <limit effort="100" velocity="100"/>
    <joint_properties damping="0.0" friction="0.0"/>
    </joint>

    <link name="head">
        <visual>
            <geometry>
                <box size=".02 .03 .03"/>
            </geometry>

            <material name="white">
                <color rgba="1 1 1 1"/>
            </material>
        </visual>
    </link>

    <joint name="tobox" type="fixed">
        <parent link="base_link"/>
        <child link="head"/>
    <origin xyz="0 0.08 0.025"/>
    </joint>
</robot>

四 、 建 立 launch 命 令 文 件
在 smartcar_description 文件夹下建立 launch 文件夹,创建智能车的描述文件base.urdf.rviz.launch

cd ../smartcar_description
mkdir launch
cd launch
touch base.urdf.rviz.launch

描述代码如下:

<launch>
    <arg name="model"/>
    <arg name="gui" default="False"/>
    <param name="robot_description" textfile="$(find smartcar_description)/urdf/smartcar.urdf"/>
    <param name="use_gui" value="$(arg gui)"/>
    <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher">
    </node>

    <node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="state_publisher"/>

    <node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(find urdf_tutorial)/urdf.rviz"/>
</launch>

五、效果演示
在终端中输入显示命令:

roslaunch smartcar_description base.urdf.rviz.launch gui:=true

显示效果如下图所示,使用 gui 中的控制 bar 可以控制四个轮子单独旋转。