gazebo创建机器人模型03

URDF、Gazebo 与 Rviz 综合应用

URDF、Rviz、Gazebo三者的关系，URDF 用于创建机器人模型，Rviz 显示机器人感知到的信息，Gazebo 用于仿真，模拟外界环境，以及机器人的一些传感器。
主要内容：
1.在 Gazebo 中模拟机器人的传感器
2.在 Rviz 中显示这些传感器感知到的数据。具体包括如下内容：
（1）运动控制以及里程计信息显示
（2）摄像头信息仿真以及显示
（3）Kinect 信息仿真以及显示

1.机器人运动控制以及里程计信息显示

arbotix 只能让模型在 rviz 中运动起来，对 gazebo 不生效，因此需要使用 ros_control 进行控制实现。

1.1首先贴一段概念性的介绍：

ros_control：是一组软件包，它包含了控制器接口，控制器管理器，传输和硬件接口。ros_control 是一套机器人控制的中间件，是一套规范，不同的机器人平台只要按照这套规范实现，那么就可以保证 与ROS 程序兼容，通过这套规范，实现了一种可插拔的架构设计，大大提高了程序设计的效率与灵活性。

gazebo 已经实现了 ros_control 的相关接口，如果需要在 gazebo 中控制机器人运动，直接调用相关接口即可

1.2运动控制实现

流程介绍：

1.已经创建完的机器人模型，编写一个单独的 xacro 文件，为机器人模型添加传动装置以及控制
2.将此文件集成进 xacro 文件
3.启动 Gazebo 并发布 /cmd_vel 消息控制机器人运动

1.2.1添加传动装置

框架搭建

（1）在 urdf02_gazebo 中新建一个文件夹 gazebo，后面和 gazebo 仿真相关的 xacro 都放在此目录下。
（2）新建文件 move.xacro ，将其集成到 urdf 目录下的 car.urdf.xacro 中。
（3）复用 demo03_env.launch 文件作为启动文件
复制如下内容到 move.xacro中：
主要分为两部分内容：
1.传动实现：用于连接控制器与关节，让小车动起来就是让轮子能够转起来，轮子转起来就是让关节动起来。在 gazebo 中通过 xacro 宏实现关节转动。
2.控制器部分，加注释的地方需要我们重点关注。
move.xacro

<robot name="my_car_move" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">

    <!-- 传动实现:用于连接控制器与关节 -->
    <xacro:macro name="joint_trans" params="joint_name">
        <!-- Transmission is important to link the joints and the controller -->
        <transmission name="${joint_name}_trans">
            <type>transmission_interface/SimpleTransmission</type>
            <joint name="${joint_name}">
                <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
            </joint>
            <actuator name="${joint_name}_motor">
                <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
                <mechanicalReduction>1</mechanicalReduction>
            </actuator>
        </transmission>
    </xacro:macro>

    <!-- 每一个驱动轮都需要配置传动装置 -->
    <xacro:joint_trans joint_name="base_l_wheel_joint" />
    <xacro:joint_trans joint_name="base_r_wheel_joint" />

    <!-- 控制器 -->
    <gazebo>
        <plugin name="differential_drive_controller" filename="libgazebo_ros_diff_drive.so">
            <rosDebugLevel>Debug</rosDebugLevel>
            <publishWheelTF>true</publishWheelTF>
            <robotNamespace>/</robotNamespace>
            <publishTf>1</publishTf>
            <publishWheelJointState>true</publishWheelJointState>
            <alwaysOn>true</alwaysOn>
            <updateRate>100.0</updateRate>
            <legacyMode>true</legacyMode>
            <leftJoint>base_l_wheel_joint</leftJoint> <!-- 左轮 -->
            <rightJoint>base_r_wheel_joint</rightJoint> <!-- 右轮 -->
            <wheelSeparation>${base_radius * 2}</wheelSeparation> <!-- 车轮间距 -->
            <wheelDiameter>${wheel_radius * 2}</wheelDiameter> <!-- 车轮直径 -->
            <broadcastTF>1</broadcastTF>
            <wheelTorque>30</wheelTorque>
            <wheelAcceleration>1.8</wheelAcceleration>
            <commandTopic>cmd_vel</commandTopic> <!-- 运动控制话题 -->
            <odometryFrame>odom</odometryFrame> 
            <odometryTopic>odom</odometryTopic> <!-- 里程计话题 -->
            <robotBaseFrame>base_footprint</robotBaseFrame> <!-- 根坐标系 -->
        </plugin>
    </gazebo>

</robot>

运行 demo03_env.launch 加载机器人模型及仿真环境，此时机器人可通过 cmd_vel 进行控制，运行键盘节点:

rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

可实现键盘对小车的控制。