t1的pos机, 阿克曼结构移动机器人的gazebo仿真

网上有很多关于t1的的动机的pos机, 阿克曼结构移动机器人的gazebo仿真的知识，也有很多人为大家解答关于t1的阿克pos机的问题，今天乐刷官方代理商(www.zypos.cn)为大家整理了关于这方面的曼结知识，让我们一起来看下吧!

本文目录一览：

1、构移t1的器人pos机

t1的pos机

第四章、用xacro优化URDF并配置gazebo仿真插件

1?前言

上节用简易模型写了一个小车的的动机的URDF代码，这一节将用xacro对其进行优化，阿克这里我并不打算用宏对参数进行封装，曼结因为我个人觉得这样看起来会比较直观，构移方便读者阅读。器人

2?配置主xacro文件

新建racecar.xacro文件，的动机的将上一节racebot.urdf中的阿克代码复制过来并进行修改，整体代码如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><robot name="racebot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro"> <xacro:include filename="$(find racebot_description)/urdf/ackermann/macros.xacro" /> <link name="base_footprint"> </link> <link name="base_link"> <visual> <geometry> <box size="0.28 0.1 0.03"/> <!-- <mesh filename="pac卡ge://tianracer_description/meshes/base_link.STL" /> --> </geometry> <!-- <origin xyz="0 0 -0.023" rpy="0 0 0" /> --> <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" /> <material name="yellow"> <color rgba="0.8 0.3 0.1 0.5" /> </material> </visual> <collision> <geometry> <box size="0.28 0.1 0.03" /> </geometry> <origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" /> </collision> </link> <joint name="base_link2base_footprint" type="fixed"> <parent link="base_footprint" /> <child link="base_link"/> <origin xyz="0 0 0.032" rpy="0 0 0" /> </joint> <link name="base_inertia"> <inertial> <origin xyz="0 0 0" /> <mass value="4" /> <inertia ixx="0.0264" ixy="0" ixz="0" iyy="0.0294" iyz="0" izz="0.00364" /> </inertial> </link> <joint name="chassis_inertia_joint" type="fixed"> <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" /> <parent link="base_link" /> <child link="base_inertia" /> </joint> <link name="left_steering_hinge"> <visual> <geometry> <cylinder radius="0.01" length="0.005" /> <!-- <sphere radius="0.015" /> --> </geometry> <origin xyz="0 0 0" rpy="1.57 0 0" /> <material name="black"> <color rgba="0.0 0.0 0.0 1.0" /> </material> </visual> <collision> <geometry> <cylinder radius="0.01" length="0.005" /> <!-- <sphere radius="0.015" /> --> </geometry> <origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="1.57 0.0 0.0" /> </collision> <inertial> <origin xyz="0 0 0" /> <mass value="0.5" /> <inertia ixx="1.35E-05" ixy="0" ixz="0" iyy="1.35E-05" iyz="0" izz="2.5E-05" /> </inertial> </link> <joint name="left_steering_hinge_joint" type="revolute"> <parent link="base_link" /> <child link="left_steering_hinge" /> <origin xyz="0.13 0.065 0" /> <axis xyz="0 0 1" /> <limit lower="-0.6" upper="0.6" effort="5.0" velocity="1000.0"/> </joint> <xacro:steering_hinge_transmission name="left_steering_hinge" /> <link name="left_front_wheel"> <visual> <geometry> <cylinder radius="0.033" length="0.02" /> </geometry> <origin xyz="0 0 0" rpy="1.57 0 0" /> <material name="black"> <color rgba="0.0 0.0 0.0 1.0" /> </material> </visual> <collision> <geometry> <cylinder radius="0.032" length="0.02" /> </geometry> <origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="1.57 0.0 0.0" /> </collision> <inertial> <origin xyz="0 0 0" /> <mass value="2.0" /> <inertia ixx="6.64E-04" ixy="0" ixz="0" iyy="6.64E-04" iyz="0" izz="1.02E-03" /> </inertial> </link> <joint name="left_front_wheel_joint" type="continuous"> <parent link="left_steering_hinge" /> <child link="left_front_wheel" /> <origin xyz="0 0.025 0" /> <axis xyz="0 1 0" /> <limit effort="10" velocity="1000" /> </joint> <xacro:wheel_transmission name="left_front_wheel" /><link name="right_steering_hinge"> <visual> <geometry> <cylinder radius="0.01" length="0.005" /> </geometry> <origin xyz="0 0 0" rpy="1.57 0 0" /> <material name="black"> <color rgba="0.0 0.0 0.0 1.0" /> </material> </visual> <collision> <geometry> <cylinder radius="0.01" length="0.005" /> </geometry> <origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="1.57 0.0 0.0" /> </collision> <inertial> <origin xyz="0 0 0" /> <mass value="0.5" /> <inertia ixx="1.35E-05" ixy="0" ixz="0" iyy="1.35E-05" iyz="0" izz="2.5E-05" /> </inertial> </link> <joint name="right_steering_hinge_joint" type="revolute"> <parent link="base_link" /> <child link="right_steering_hinge" /> <origin xyz="0.13 -0.065 0" /> <axis xyz="0 0 1" /> <limit lower="-0.6" upper="0.6" effort="5.0" velocity="1000.0"/> </joint> <xacro:steering_hinge_transmission name="right_steering_hinge" /> <link name="right_front_wheel"> <visual> <geometry> <cylinder radius="0.033" length="0.02" /> </geometry> <origin xyz="0 0 0" rpy="1.57 0 0" /> <material name="black"> <color rgba="0.0 0.0 0.0 1.0" /> </material> </visual> <collision> <geometry> <cylinder radius="0.032" length="0.02" /> </geometry> <origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="1.57 0.0 0.0" /> </collision> <inertial> <origin xyz="0 0 0" /> <mass value="2.0" /> <inertia ixx="6.64E-04" ixy="0" ixz="0" iyy="6.64E-04" iyz="0" izz="1.02E-03" /> </inertial> </link> <joint name="right_front_wheel_joint" type="continuous"> <parent link="right_steering_hinge" /> <child link="right_front_wheel" /> <origin xyz="0 -0.025 0" /> <axis xyz="0 1 0" /> <limit effort="10" velocity="1000" /> </joint> <xacro:wheel_transmission name="right_front_wheel" /> <link name="left_rear_wheel"> <visual> <geometry> <cylinder radius="0.032" length="0.02" /> </geometry> <origin xyz="0 0 0" rpy="1.57 0 0" /> <material name="black"> <color rgba="0.0 0.0 0.0 1.0" /> </material> </visual> <collision> <geometry> <cylinder radius="0.032" length="0.02" /> </geometry> <origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="1.57 0.0 0.0" /> </collision> <inertial> <origin xyz="0 0 0" /> <mass value="2.0" /> <inertia ixx="6.64E-04" ixy="0" ixz="0" iyy="6.64E-04" iyz="0" izz="1.02E-03" /> </inertial> </link> <joint name="left_rear_wheel_joint" type="continuous"> <parent link="base_link" /> <child link="left_rear_wheel" /> <origin xyz="-0.13 0.09 0" /> <axis xyz="0 1 0" /> <limit effort="10" velocity="1000" /> </joint> <xacro:wheel_transmission name="left_rear_wheel" /> <link name="right_rear_wheel"> <visual> <geometry> <cylinder radius="0.032" length="0.02" /> </geometry> <origin xyz="0 0 0" rpy="1.57 0 0" /> <material name="black"> <color rgba="0.0 0.0 0.0 1.0" /> </material> </visual> <collision> <geometry> <cylinder radius="0.032" length="0.02" /> </geometry> <origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="1.57 0.0 0.0" /> </collision> <inertial> <origin xyz="0 0 0" /> <mass value="2.0" /> <inertia ixx="6.64E-04" ixy="0" ixz="0" iyy="6.64E-04" iyz="0" izz="1.02E-03" /> </inertial> </link> <joint name="right_rear_wheel_joint" type="continuous"> <parent link="base_link" /> <child link="right_rear_wheel" /> <origin xyz="-0.13 -0.09 0" /> <axis xyz="0 1 0" /> <limit effort="10" velocity="1000" /> </joint> <xacro:wheel_transmission name="right_rear_wheel" /> <link name="camera"> <visual> <geometry> <box size="0.005 0.03 0.03"/> </geometry> <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" /> <material name="black"> <color rgba="0.0 0.0 0.0 1.0" /> </material> </visual> <collision> <geometry> <box size="0.005 0.03 0.03"/> </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="0.05" /> <inertia ixx="6.64E-04" ixy="0" ixz="0" iyy="6.64E-04" iyz="0" izz="1.02E-03" /> </inertial> </link> <joint name="camera_joint" type="fixed"> <parent link="base_link" /> <child link="camera" /> <origin xyz="0.14851 0.0022137 0.0975" /> <axis xyz="0 0 1" /> </joint> <link name="real_sense"> <visual> <geometry> <box size="0.01 0.1 0.02"/> </geometry> <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" /> <material name="black"> <color rgba="0.0 0.0 0.0 1.0" /> </material> </visual> <collision> <geometry> <box size="0.01 0.1 0.02"/> </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="0.05" /> <inertia ixx="6.64E-04" ixy="0" ixz="0" iyy="6.64E-04" iyz="0" izz="1.02E-03" /> </inertial> </link> <joint name="realsense_joint" type="fixed"> <parent link="base_link" /> <child link="real_sense" /> <origin xyz="0.19864 0.0038046 0.052021" /> <axis xyz="0 0 1" /> </joint> <link name="lidar"> <visual> <geometry> <cylinder radius="0.03" length="0.06" /> </geometry> <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" /> <material name="black"> <color rgba="0.0 0.0 0.0 1.0" /> </material> </visual> <collision> <geometry> <cylinder radius="0.03" length="0.06" /> </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="0.1" /> <inertia ixx="6.64E-04" ixy="0" ixz="0" iyy="6.64E-04" iyz="0" izz="1.02E-03" /> </inertial> </link> <joint name="lidar_joint" type="fixed"> <parent link="base_link" /> <child link="lidar" /> <origin xyz="0.093603 0 0.12377" /> <axis xyz="0 0 1" /> </joint> <link name="imu"> <visual> <geometry> <box size="0.01 0.01 0.005"/> </geometry> <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" /> <material name="black"> <color rgba="0.0 0.0 0.0 1.0" /> </material> </visual> <collision> <geometry> <box size="0.01 0.01 0.005"/> </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="0.05" /> <inertia ixx="6.64E-04" ixy="0" ixz="0" iyy="6.64E-04" iyz="0" izz="1.02E-03" /> </inertial> </link> <joint name="imu_joint" type="fixed"> <parent link="base_link" /> <child link="imu" /> <origin xyz="0 0 0.02" /> <axis xyz="0 0 1" /> </joint> <xacro:include filename="$(find racebot_description)/urdf/ackermann/racecar.gazebo" /></robot>

代码起始和末尾添加了两个文件，曼结通过xacro封装引用进来。构移这两个xacro文件是器人接下去要配置的传动文件macros.xacro以及gazebo插件racecar.gazebo。

3?添加传动transmission

创建macro.xacro文件，该代码给前后轮以及前轮摆转配置了传动transmission元素，代码如下：

<?xml version="1.0"?><robot name="racebot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro"><!-- transmission macros --><xacro:macro name="wheel_transmission" params="name"> <transmission name="${name}_transmission" type="SimpleTransmission"> <type>transmission_interface/SimpleTransmission</type> <joint name="${name}_joint"> <hardwareInterface>hardware_interface/EffortJointInterface</hardwareInterface> </joint> <actuator name="${name}_motor"> <hardwareInterface>hardware_interface/EffortJointInterface</hardwareInterface> <mechanicalReduction>1</mechanicalReduction> </actuator> </transmission></xacro:macro><xacro:macro name="steering_hinge_transmission" params="name"> <transmission name="${name}_transmission" type="SimpleTransmission"> <type>transmission_interface/SimpleTransmission</type> <joint name="${name}_joint"> <hardwareInterface>hardware_interface/EffortJointInterface</hardwareInterface> </joint> <actuator name="${name}_motor"> <hardwareInterface>hardware_interface/EffortJointInterface</hardwareInterface> <mechanicalReduction>1</mechanicalReduction> </actuator> </transmission></xacro:macro></robot>

值得注意的是，引用该文件时，要将路径代码放置到racecar.xacro代码的最上端位置，如上代码所示，否则将无法引用到，并且在需要添加传动的link后面添加宏定义，以左前轮以及左前轮摆转为例：

<xacro:wheel_transmission name="left_front_wheel" /> . . . <xacro:steering_hinge_transmission name="right_steering_hinge" />

4?配置gazebo插件

要让小车在gazebo中仿真，并且让小车能够进行建图导航，需要给小车的摄像头，激光雷达等link添加传感器插件，下面将进行配置，新建racecar.gazebo文件，开头代码：

<?xml version="1.0"?><robot name="racebot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">。。。</robot>

配置各个link的颜色：

由于车轮实际上会接触地面，因此会与地面发生物理相互作用，将各个link添加部件材料的附加信息，并且定义各个link的颜色信息。参考gazebo官网 ：http://gazebosim.org/tutorials/?tut=ros_urdf

<!-- Gazebo references --><gazebo reference="base_link"> <mu1 value="0.0"/> <mu2 value="0.0"/> <kp value="10000000.0" /> <kd value="1.0" /> <material>Gazebo/Red</material></gazebo><gazebo reference="left_rear_wheel"> <mu1 value="2.0"/> <mu2 value="2.0"/> <kp value="10000000.0" /> <kd value="1.0" /> <fdir1 value="1 0 0"/> <material>Gazebo/Black</material></gazebo><gazebo reference="right_rear_wheel"> <mu1 value="2.0"/> <mu2 value="2.0"/> <kp value="10000000.0" /> <kd value="1.0" /> <fdir1 value="1 0 0"/> <material>Gazebo/Black</material></gazebo><gazebo reference="left_front_wheel"> <mu1 value="2.0"/> <mu2 value="2.0"/> <kp value="10000000.0" /> <kd value="1.0" /> <fdir1 value="0 0 1"/> <material>Gazebo/Black</material></gazebo><gazebo reference="right_front_wheel"> <mu1 value="2.0"/> <mu2 value="2.0"/> <kp value="10000000.0" /> <kd value="1.0" /> <fdir1 value="0 0 1"/> <material>Gazebo/Black</material></gazebo><gazebo reference="lidar"> <material>Gazebo/Black</material></gazebo><gazebo reference="camera"> <material>Gazebo/Black</material></gazebo><gazebo reference="real_sense"> <material>Gazebo/Grey</material></gazebo>

配置ros_control：

由于gazebo并没阿克曼车型的插件，要链接gazebo与ros，我们先添加ros_control插件，它读取所有transmission标记，以及joint_state_publisher插件。

<!-- Gazebo Plugins --><gazebo> <plugin name="gazebo_ros_control" filename="libgazebo_ros_control.so"> <robotNamespace>/racebot</robotNamespace> <robotParam>robot_description</robotParam> <robotSimType>gazebo_ros_control/DefaultRobotHWSim</robotSimType> <legacyModeNS>true</legacyModeNS> </plugin></gazebo>

注意命名空间要设置为/racebot。

配置激光雷达插件：

<!-- hokuyo --> <gazebo reference="lidar"> <material>Gazebo/Grey</material> <sensor type="ray" name="hokuyo_sensor"> <pose>0 0 0.0124 0 0 0</pose> <visualize>false</visualize> <update_rate>40</update_rate> <ray> <scan> <horizontal> <samples>1081</samples> <resolution>1</resolution> <min_angle>-2.3561944902</min_angle> <max_angle>2.3561944902</max_angle> </horizontal> </scan> <range> <min>0.1</min> <max>10.0</max> <resolution>0.01</resolution> </range> <noise> <mean>0.0</mean> <stddev>0.01</stddev> </noise> </ray> <plugin name="gazebo_ros_hokuyo_controller" filename="libgazebo_ros_laser.so"> <topicName>/scan</topicName> <frameName>lidar</frameName> </plugin> </sensor> </gazebo>

配置深度相机插件：

由于配置realsense插件过于复杂，因此这里用kinect插件来代替realsense插件。

<gazebo reference="real_sense"> <sensor type="depth" name="real_sense"> <always_on>true</always_on> <update_rate>20.0</update_rate> <camera> <horizontal_fov>${60.0*3.14/180.0}</horizontal_fov> <image> <format>R8G8B8</format> <width="360px",height="auto" />

配置单目相机插件：

<!-- camera --><gazebo reference="camera"> <material>Gazebo/Grey</material> <sensor type="camera" name="camera"> <update_rate>30.0</update_rate> <camera name="camera"> <horizontal_fov>1.3962634</horizontal_fov> <image> <width="360px",height="auto" />

配置imu插件：

<gazebo reference="imu"> <material>Gazebo/Orange</material> <gravity>true</gravity> <sensor name="imu_sensor" type="imu"> <always_on>true</always_on> <update_rate>100</update_rate> <visualize>true</visualize> <topic>__default_topic__</topic> <plugin filename="libgazebo_ros_imu_sensor.so" name="imu_plugin"> <topicName>imu</topicName> <bodyName>imu</bodyName> <updateRateHZ>100.0</updateRateHZ> <gaussianNoise>0.0</gaussianNoise> <xyzOffset>0 0 0</xyzOffset> <rpyOffset>0 0 0</rpyOffset> <frameName>imu_link</frameName> </plugin> <pose>0 0 0 0 0 0</pose> </sensor></gazebo>

5?在gazebo中显示并演示传感器效果

创建racebot_gazebo功能包，并创建如下文件夹：

在launch文件夹中创建racebot.launch文件：

<?xml version="1.0"?><launch> <!-- 设置launch文件的参数 --> <arg name="paused" default="false"/> <arg name="use_sim_time" default="true"/> <arg name="gui" default="true"/> <arg name="headless" default="false"/> <arg name="debug" default="false"/> <!--模型车的起点放置位置--> <arg name="x_pos" default="0"/> <arg name="y_pos" default="0"/> <arg name="z_pos" default="0"/> <arg name="R_pos" default="0"/> <arg name="P_pos" default="0"/> <arg name="Y_pos" default="0"/> <!--运行gazebo仿真环境--> <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch"> <arg name="debug" value="$(arg debug)" /> <arg name="gui" value="$(arg gui)" /> <arg name="paused" value="$(arg paused)"/> <arg name="use_sim_time" value="$(arg use_sim_time)"/> <arg name="headless" value="$(arg headless)"/> <arg name="world_name" value="$(find racebot_gazebo)/worlds/room_mini.world"/> <!-- .world文件的地址--> </include> <!-- 加载机器人模型描述参数 --> <param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find racebot_description)/urdf/ackermann/racecar.xacro'"/> <!-- 在gazebo中加载机器人模型--> <node name="urdf_spawner" pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" respawn="false" output="screen" args="-urdf -model racebot -param robot_description -x $(arg x_pos) -y $(arg y_pos) -z $(arg z_pos) -R $(arg R_pos) -P $(arg P_pos) -Y $(arg Y_pos)"/> <!-- <node name="urdf_spawner" pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" respawn="false" output="screen" args="-urdf -model tianracer -param robot_description -x $(arg x_pos) -y $(arg y_pos) -z $(arg z_pos)"/> --> <!-- ros_control racecar launch file --> <!--Launch the simulation joystick control--><!-- <node pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" name="static_transform_publisher" args="0 0 0 -1.57 0 -1.57 /real_sense /real_sense_depth" /> --></launch>

在worlds文件夹中，将之前用于mini小车仿真的room_mini.world文件放入，使得racebot载入有room_mini地图的gazebo仿真环境中。

roslaunch racebot_gazebo racebot.launch

可以看到小车已经加载到gazebo环境中，然而此时无法控制小车运动，因为还未配置controllers，但是我们可以读取到传感器参数。

读取imu参数：

rostopic echo /imu

读取雷达数据：

打开rviz

rviz

将fixed_frame改为base_footprint, 点击add-->by topic-->laserScan,此时在rviz中即可显示雷达点云

单目摄像头：

在rviz中add-->by topic-->/rrbot/camera1/image_raw/camera即可添加相机插件，并显示图像：

深度摄像头：

深度摄像头查看深度图像与单目摄像头同理add-->by topic-->realsense/depth/image_raw/camera

只是在添加pointcloud2时会出现问题，add-->by topic-->realsense/depth/points/pointcloud2,会发现彩色点云出现在小车正上方,原因是在kinect中图像数据与点云数据使用了两套坐标系统，且两套坐标系统位姿并不一致。

解决方法有两种：

1.可以在launch文件中加入坐标变换，即可解决这一现象。

<node pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" name="static_transform_publisher" args="0 0 0 -1.57 0 -1.57 /support /support_depth" />

详细参考奥特学园《kinect信息仿真以及显示》https://sourl.cn/ziwDEU

2.第二种方法是在urdf中加入新的link，即使用点云数据的link，并通过joint做坐标变换来解决。

<link name="realsense_depth"/> <joint name="realsense_depth_joint" type="fixed"> <origin xyz="0 0 0" rpy="-1.5708 0 -1.5708"/> <parent link="real_sense"/> <child link="realsense_depth"/> </joint>

修改插件

<gazebo reference="real_sense"> <sensor type="depth" name="real_sense"> <always_on>true</always_on> <update_rate>20.0</update_rate> <camera> <horizontal_fov>${60.0*3.14/180.0}</horizontal_fov> <image> <format>R8G8B8</format> <width="360px",height="auto" />

6?小结

本节内容关于小车传动的添加，以及配置了小车上面的一些插件，下一节内容，通过配置controller让小车动起来。

参考资料：

1.古月老师的《ROS机器人开发实践》

2.奥特学园《6.7.4 kinect信息仿真以及显示》https://sourl.cn/ziwDEU

3.gazebo官网 http://gazebosim.org/tutorials/?tut=ros_urdf

以上就是关于t1的pos机, 阿克曼结构移动机器人的gazebo仿真的知识，后面我们会继续为大家整理关于t1的pos机的知识，希望能够帮助到大家！

很赞哦!（6）