上篇文章我们介绍了URDF文件的导出,本文将继上文介绍安装完导出URDF文件后,如何在机器人操作系统(ROS)中显示,并且让它动起来。
目录
前言
RViz机器人模型可视化
launch启动RViz配置文件
Arbotix控制机器人模型运动
ROS中提供了Gazebo与RViz两种仿真软件,本文将机器人模型在RViz仿真环境中可视化,同时利用Arbotix功能包使机器人完成圆周运动。
Ctrl+Alt+T打开终端分别输入:
mkdir -p helloworld/src
cd helloworld
catkin_make
其中robot_ws为我们命名的工作空间名称,catkin_make是一个编译命令,该编译命令会帮我们创建好我们所需的文件并输出若干日志,成功结果如下:
继续在该终端输入:【启动VS Code】
code .
右键一级src目录选择Create Catkin Package【创建功能包】
输入功能包名称【robot】再输入依赖【urdf xacro】创建结果如下
step1~2若出现问题请学习参考ROS入门教程(三)—— 用C++实现Hello world
将刚新建的robot功能包删除,替换为我们利用sw2urdf插件导出的robot功能包,如下所示:
成功结果如下,功能包中包含display.launch文件与robot.urdf文件:
为了美观可以将base_link ,left_wheel_link 与right_wheel_link的color标签进行修改,即将34行改为"1 1 1 1",将74行与132行改为"0.412 0.412 0.412 1",结果如下所示:【Ctrl+S保存】
按Ctrl+Shift+B执行编译命令,结果如下:
按Ctrl+Shift+~启动命令行分别输入:
source ./devel/setup.bash
roslaunch robot display.launch
结果如下所示:
这样我们就成功的在RViz中显示了我们的机器人模型,实现了机器人模型的可视化。
读者可以发现,每次打开RViz都需要添加机器人模型,重新设置大地坐标系这实在是过于复杂,RViz提供了配置文件以适用于不必每次打开都要重新配置RVi:
按Ctrl+Shift+S保存文件至robot功能包中的config文件夹中,命名为robot.rviz,如下所示:
将display.launch修改为以下:
这样每次运行该launch文件去启动RViz时就无需添加机器人模型与修改大地坐标了。
按Ctrl+Alt+T打开终端输入:
sudo apt install ros-melodic-arbotix
在robot功能包下config文件夹中新建文件robot.yaml输入以下:
# 该文件是控制器配置,一个机器人模型可能有多个控制器,比如: 底盘、机械臂、夹持器(机械手)....
# 因此,根 name 是 controller
controllers: {
# 单控制器设置
base_controller: {
#类型: 差速控制器
type: diff_controller,
#参考坐标
base_frame_id: base_footprint,
#两个轮子之间的间距
base_width: 0.2,
#控制频率
ticks_meter: 2000,
#PID控制参数,使机器人车轮快速达到预期速度
Kp: 12,
Kd: 12,
Ki: 0,
Ko: 50,
#加速限制
accel_limit: 1.0
}
}
结果如下所示:
将robot功能包下urdf文件夹中的robot.urdf修改为以下:
其中与之前的URDF文件相比,增加了部件base_footprint,将其与base_link连接,读者可以发现,增加base_footprint后机器人正好基于地面了,相比与之前更加的合理,同时也为后续的里程计提供了便利,对比结果如下:
在此建议读者以后每次建立URDF文件都添加部件base_footprint。
将robot功能包下launch文件夹中的display.launch修改为以下:
在VS Code集成命令行输入:
source ./devel/setup.bash
roslaunch robot display.launch
修改大地坐标为odom并添加odom里程计至RViz中:
按Ctrl+Alt+T打开终端输入:
rostopic pub -r 10 /cmd_vel geometry_msgs/Twist "linear:
x: 1.0
y: 0.0
z: 0.0
angular:
x: 0.0
y: 0.0
z: 1.0"
该代码段的旨在10HZ 的频率循环发送运动信息至订阅者,成功结果如下:
到这里我们就完成了通过Arbotix功能包实现了机器人模型的运动。
文章预告:ROS入门教程(六)—— Gazebo仿真