ROS下的机器人建模与仿真
1 创建工作空间及功能包
1.1 创建工作空间
$ mkdir -p ~/catkin_ws/src #在home目录下创建两个文件夹/catkin_ws/src
$ cd ~/catkin_ws/src #转移到/catkin_ws/src目录下
$ catkin_init_workspace #初始化工作空间1.2编译工作空间
$ cd ~/catkin_ws/ #返回/catkin_ws目录下
$ catkin_make #编译工作空间1.3 设置环境变量
$ gedit ~/.bashrc #打开home目录下的.bashrc文件在.bashrc最后一行添加“source ~/catkin_ws/devel/setup.bash”
1.4 机器人模型功能包
$ cd ~/catkin_ws/src #转移到/catkin_ws/src目录下
$ catkin_create_pkg mbot_description urdf xacro gazebo_plugins gazebo_ros gazebo_ros_control roscpp rospy #创建“mbot_description”功能包，依赖“urdf xacro…...”
$ cd ~/catkin_ws #返回到/catkin_ws目录下
$ catkin_make #编译工作空间完成上述步骤后，home下会有“catkin_ws”
“catkin_ws”中有“build”、“devel”、“src”：
“src”中有“mot_description”和“CMakeLists.txt”：
1.5完善机器人描述功能包
在“mbot_description”中创建以下文件夹：“urdf”、“meshes”、“launch”、“config”
2 完成机器人的URDF模型
2.1创建机器人启动文件
display_mbot_base_urdf.launch
2.2 创建机器人urdf模型
2.2.1机器人车体
在mbot_description/urdf下创建“mbot_base.urdf”文件，并写入以下内容
运行
$ roslaunch mbot_description display_mbot_base_urdf.launch
若RVIZ没有显示机器人模型
（1）在“Fixed Frame”下选择“base_link”
(2)点击“add”添加“RobotModel”
(3)若要观察坐标关系，还可以添加“TF”
2.2.2机器人添加车轮
在mbot_description/urdf的“mbot_base.urdf”文件添加车轮相关描述代码，并运行launch文件显示
2.2.3机器人添加前后支撑轮
在mbot_description/urdf的“mbot_base.urdf”文件添加支撑轮相关描述代码，并运行launch文件显示
2.2.4机器人添加kinect传感器
在mbot_description/urdf的“mbot_base.urdf”文件添加kinect传感器相关描述代码，并运行launch文件显示，需要将课程例程的“meshes”文件夹中的kinect描述文件添加到功能包的“meshes”下。
2.2.5检查URDF模型的整体结构
运行
$ urdf_to_graphiz mbot_base.urdf
3机器人仿真
3.1 创建仿真相关文件
在“mbot_description/urdf”下创建“mbot_base_gazebo.urdf”，并把“mbot_base.urdf”的内容复制到“mbot_base_gazebo.urdf”中。在“mbot_description/launch”下创建“gazebo_mbot_base_urdf.launch” 。
3.2 为机器人模型添加惯性参量和碰撞参量
车身base_link:
左右轮right、left_wheel_link：
前后支撑轮front、back_caster_link
3.3设置kinect传感器
3.3.1为kinect传感器配置碰撞属性和惯性属性（可选）
3.3.2 新建一个虚拟link来解决坐标变换的问题
3.3.3插入kinect传感器插件
传感器插入后可运行
$ roslaunch mbot_description gazebo_mbot_base_urdf.launch来查看传感器的效果，运行后，在RVIZ 的“add”中添加点云图像
然后在gazebo中放入任意物体
然后在rviz的点云信息中显示
3.4 添加控制器插件
3.4.1为左右轮添加传动机构
3.4.2添加差速运动控制器
3.4.3测试控制程序
首先，把附件的mbot_teleop功能包添加到工作空间源文件目录（~/catkin_ws/src）下,然后
$ cd ~/catkin_ws/ #返回/catkin_ws目录下
$ catkin_make #编译工作空间
$ roslaunch mbot_description gazebo_mbot_base_urdf.launch #运行仿真程序打开一个新的终端：
$ roslaunch mbot_teleop mbot_teleop.launch 如图所示，通过键盘对应按键就能控制机器人运动
4 查看整个系统的计算图
运行$rqt_graph
可以看到整个系统的计算图，/mbot_teleop发送控制命令/cmd_vel给仿真环境/gazebo的车，/gazebo经过计算之后把坐标变换输出，而/joint_state_publisher则控制机体内部关节的坐标变换。
5 参考
古月居的博客