（一）ROS中新建机器人模型（urdf格式）并用rviz显示

在机器人操作系统(ROS)中，经常需要模拟机器人运动，那么首先需要新建一个机器人。
创建简单的机器人模型的步骤如下：
（1）创建硬件描述包
（2）建立urdf文件
（3）建立launch命令文件
（4）效果演示

详细步骤如下：

（1）在工作区创建硬件描述包，使用如下命令

mkdir ~/smartcar_description/src -p
cd ~/smartcar_description/src
catkin_create_pkg smartcar_description

（2）新建模型的描述文件smartcar.urdf

urdf的全称为（Unified Robot Description Format），此文件是对机器人的描述，下面的代码表示smartcar有机身和四个轮子。

cd ~/smartcar_description/src/smartcar_description/
mkdir urdf
cd urdf
touch smartcar.urdf

此代码参考http://blog.csdn.net/hcx25909/article/details/8904292
编辑smartcar.urdf 文件如下

<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>

（3）建立launch命令文件

.launch文件的作用是:同时启动多个节点,使用roslaunch命令运行.launch文件中指定的节点。
建立launch命令文件步骤如下，在smartcar_description文件夹下建立launch文件夹，

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

编辑文件base.urdf.rviz.launch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" />
launch>

分析以上代码可以看出，有3个标签，表示启动了ros中的3个节点,。其实如果在命令行输入3次输入启动节点的命令和使用roslaunch也是一样的效果。

（4）在rviz中显示小车

文件都编辑好了，首先编译一下smartcar_description包
如下

cd ~/smartcar_description/
catkin_make
source devel/setup.bash

其中source devel/setup.bash让ros找的到这个包

此时运行base.urdf.rviz.launch文件中的命令

roslaunch  smartcar_description  base.urdf.rviz.launch

roslaunch的语法为
Usage: roslaunch [options] [package] [arg_name:=value…]
roslaunch 包名 文件名 参数名：=值

注意，如果没有安装robot_description包和robot_state_publisher包会提示roslaunch启动错误

再启动rviz来显示

rosrun rviz rviz

启动后是没有模型的，需要增加模型，点左边的add,选择RobotModel如图

此时左边还是红色，在Global Options中的Fixed Frame中选择head就可以加载机器人模型了

运行结果如图

５.其他注意：

注意如果运行了roscore,后仍然提示以下错误

显然是提示找不到这个包，不符合roslaunch的语法，解决方案是将这个包加入到环境变量ROS_PACKAGE_PATH中去。
方法１：
重新编译这个包

cd ~/smartcar_description/
catkin_make
source devel/setup.bash

其中source devel/setup.bash就是将这个包加入到环境变量中，这个是临时的．

方法２：
永久方法
1)输入pwd打印当前工程的路径，例如返回当前工程的路径如下
/root/dev/workspace/cartest/smartcar_description
2)使用命令

export ROS_PACKAGE_PATH=$ROS_PACKAGE_PATH:/root/dev/workspace/cartest/smartcar_description

将包的路径加入到ROS包路径中。
3）使用
echo $ROS_PACKAGE_PATH
查看包的路径是否在全局变量ROS_PACKAGE_PATH中。如果成功，则重新执行roslaunch smartcar_description base.urdf.rviz.launch gui:=true就能显示小车了。

那么为什么一定要将包的路径加入ROS_PACKAGE_PATH中去呢？
我的理解是由于在ROS的计算图级中，由于ROS 会创建一个连接到所有进程的网络。你不告诉ROS你是谁？ROS怎么对包进行连接和管理？

延伸一下，如果在网上下的例子运行时出现同样的错误提示，可以用同样的方法进行解决。
最后我上传了该工程的包，需要的话可以下载
https://download.csdn.net/download/ktigerhero3/10553390