ROS中gazebo工具学习（使用gazebo加载机器人模型）

gazebo是ROS中的一个实现物理仿真的工具包，gazebo本身就是一款机器人的仿真软件，基于ODE的物理引擎，可以模拟机器人以及环境中的很多物理特性。
注意，gazebo和rviz是不同的工具包，不要混淆。

类似于rviz工具，在gazebo工具中也可以加载机器人模型。
加载的步骤：
（1）安装gazebo工具包
（2）新建工程，将包的路径位置加入到环境变量ROS_PACKAGE_PATH中
（3）新建.xacro文件并编辑内容
（4）新建.world文件并编辑内容
（5）新建.launch文件并编辑内容
（6）使用命令显示

其中.xacro文件包括机器人模型信息的文件，.world是gazebo环境地图文件，.launch为启动脚本。

（1）安装gazebo工具包

sudo apt-get install ros-hydro-gazebo-ros-pkgs ros-hydro-gazebo-roscontrol

安装成功
运行

rosrun gazebo_ros gazebo

打开gazebo工具界面
如图

（2）新建工程，将包的路径位置加入到环境变量ROS_PACKAGE_PATH中

a)新建工程
在我的目录/root/dev/workspace/下

roscreate-pkg gazebotest urdf xacro

b)增加环境变量

（3）新建.xacro文件并编辑内容

a)新建文件夹urdf
mkdir urdf
b)在urdf文件夹下编辑robot1_xacro.xacro文件如下

<?xml version="1.0"?><robot xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro"     xmlns:sensor="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#sensor"        xmlns:controller="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#controller"        xmlns:interface="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#interface"    name="robot1_xacro">    <xacro:property name="length_wheel" value="0.05" />    <xacro:property name="radius_wheel" value="0.05" />    <xacro:macro name="default_inertial" params="mass">               <inertial>                       <mass value="${mass}" />                       <inertia ixx="1.0" ixy="0.0" ixz="0.0"                                iyy="1.0" iyz="0.0"                                izz="1.0" />               </inertial>    </xacro:macro>    <link name="base_footprint">        <visual>            <geometry>                    <box size="0.001 0.001 0.001"/>                </geometry>            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>        </visual>        <xacro:default_inertial mass="0.0001"/>    </link>    <gazebo reference="base_footprint">        <material>Gazebo/Green</material>        <turnGravityOff>false</turnGravityOff>    </gazebo>    <joint name="base_footprint_joint" type="fixed">        <origin xyz="0 0 0" />        <parent link="base_footprint" />        <child link="base_link" />    </joint>    <link name="base_link">        <visual>            <geometry>                    <box size="0.2 .3 .1"/>                </geometry>            <origin rpy="0 0 1.54" xyz="0 0 0.05"/>            <material name="white">                <color rgba="1 1 1 1"/>            </material>        </visual>        <collision>            <geometry>                    <box size="0.2 .3 0.1"/>            </geometry>        </collision>        <xacro:default_inertial mass="10"/>    </link>    <link name="wheel_1">        <visual>                <geometry>                    <cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>                </geometry>            <!-- <origin rpy="0 1.5 0" xyz="0.1 0.1 0"/> -->            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>            <material name="black">                <color rgba="0 0 0 1"/>            </material>        </visual>        <collision>            <geometry>                    <cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>            </geometry>        </collision>        <xacro:default_inertial mass="1"/>    </link>    <link name="wheel_2">        <visual>                <geometry>                    <cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>                </geometry>            <!-- <origin rpy="0 1.5 0" xyz="-0.1 0.1 0"/> -->            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>            <material name="black"/>        </visual>        <collision>            <geometry>                    <cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>            </geometry>        </collision>        <xacro:default_inertial mass="1"/>    </link>    <link name="wheel_3">        <visual>                <geometry>                    <cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>                </geometry>            <!-- <origin rpy="0 1.5 0" xyz="0.1 -0.1 0"/> -->            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>            <material name="black"/>        </visual>        <collision>            <geometry>                    <cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>            </geometry>        </collision>        <xacro:default_inertial mass="1"/>    </link>    <link name="wheel_4">        <visual>                <geometry>                    <cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>                </geometry>        <!--    <origin rpy="0 1.5 0" xyz="-0.1 -0.1 0"/> -->            <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0" />            <material name="black"/>        </visual>        <collision>            <geometry>                    <cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>            </geometry>        </collision>        <xacro:default_inertial mass="1"/>    </link> <joint name="base_to_wheel1" type="continuous">   <parent link="base_link"/>   <child link="wheel_1"/>   <origin rpy="1.5707 0 0" xyz="0.1 0.15 0"/>   <axis xyz="0 0 1" /> </joint> <joint name="base_to_wheel2" type="continuous">   <axis xyz="0 0 1" />   <anchor xyz="0 0 0" />   <limit effort="100" velocity="100" />   <parent link="base_link"/>   <child link="wheel_2"/>   <origin rpy="1.5707 0 0" xyz="-0.1 0.15 0"/></joint> <joint name="base_to_wheel3" type="continuous">   <parent link="base_link"/>   <axis xyz="0 0 1" />   <child link="wheel_3"/>   <origin rpy="1.5707 0 0" xyz="0.1 -0.15 0"/> </joint> <joint name="base_to_wheel4" type="continuous">   <parent link="base_link"/>   <axis xyz="0 0 1" />   <child link="wheel_4"/>   <origin rpy="1.5707 0 0" xyz="-0.1 -0.15 0"/> </joint></robot>

可以看到<gazebo>标签设置了物理属性如颜色为绿色

（4）新建.world文件并编辑内容

a)新建文件夹world
mkdir world
b)在world 文件夹下新建并编辑robot.world文件
如下

<?xml version="1.0" ?><sdf version="1.4">  <!-- We use a custom world for the rrbot so that the camera angle is launched correctly -->  <world name="default">    <include>      <uri>model://ground_plane</uri>    </include>    <!-- Global light source -->    <include>      <uri>model://sun</uri>    </include>    <!-- Focus camera on tall pendulum -->    <gui fullscreen='0'>      <camera name='user_camera'>        <pose>4.927360 -4.376610 3.740080 0.000000 0.275643 2.356190</pose>        <view_controller>orbit</view_controller>      </camera>    </gui>  </world></sdf>

发现文件的参数就是配置些灯光视角参数。

（5）新建.launch文件并编辑内容

新建lauch文件夹并新建gazebo.lauch如下

<?xml version="1.0"?><launch>  <!-- these are the arguments you can pass this launch file, for example paused:=true -->  <arg name="paused" default="true"/>  <arg name="use_sim_time" default="false"/>  <arg name="gui" default="true"/>  <arg name="headless" default="false"/>  <arg name="debug" default="true"/>  <!-- We resume the logic in empty_world.launch, changing only the name of the world to be launched -->   <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch">      <arg name="world_name" value="$(find gazebotest)/worlds/robot.world"/>    <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="$(arg headless)"/>  </include>  <!-- Load the URDF into the ROS Parameter Server -->  <arg name="model" />  <param name="robot_description"      command="$(find xacro)/xacro.py $(arg model)" />  <!-- Run a python script to the send a service call to gazebo_ros to spawn a URDF robot -->   <node name="urdf_spawner" pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" respawn="false" output="screen"    args="-urdf -model robot1 -param robot_description -z 0.05"/> </launch>

注意着行代表表示加载的.world文件位置，(find gazebotest)返回的是包的绝对路径。

<arg name="world_name" value="$(find gazebotest)/worlds/robot.world"/>

（6）使用命令显示

使用如下命令

roslaunch gazebotest gazebo.launch model:="$(rospack find gazebotest)/urdf/robot1_xacro.xacro"//或者使用绝对路径命令roslaunch gazebotest gazebo.launch model:="/root/dev/workspace/gazebotest/urdf/robot1_xacro.xacro"

效果如图