ROS：Rviz中控制机器人模型运动

一、Arbotix简介

Arbotix 是一款控制电机、舵机的控制板，并提供相应的 ros 功能包，这个功能包的功能不仅可以驱动真实的 Arbotix 控制板，它还提供一个差速控制器，通过接受速度控制指令更新机器人的 joint 状态，从而帮助我们实现机器人在 rviz 中的运动。
这个差速控制器在 arbotix_python 程序包中，完整的 arbotix 程序包还包括多种控制器，分别对应 dynamixel 电机、多关节机械臂以及不同形状的夹持器。

二、安装 Arbotix

方式1:命令行调用

sudo apt-get install ros-<<VersionName()>>-arbotix

将 <> 替换成当前 ROS 版本名称，如果提示功能包无法定位，请采用方式2。

方式2:源码安装
先从 github 下载源码，然后调用 catkin_make 编译

git clone https://github.com/vanadiumlabs/arbotix_ros.git

二、Arbotix使用案例

2.1需求

控制机器人模型在 rviz 中做圆周运动

2.2流程

2.2.1创建新功能包，准备机器人 urdf、xacro 文件

urdf 和 xacro 调用前面的实现即可

2.2.2添加 Arbotix 配置文件

# 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 
    }
}

另请参考: http://wiki.ros.org/arbotix_python/diff_controller

2.2.3编写 launch 文件配置 Arbotix

<launch>
    <param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro $(find urdf01_rviz)/urdf/xacro/demo05_car.xacro" />

    <node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $(find urdf01_rviz)/config/show_mycar.rviz" />
    <node pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" name="joint_state_publisher" output="screen" />
    <node pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" name="robot_state_publisher" output="screen" />
    

    <!--集成arbotix运动控制节点，并且加载参数-->
    <node name="arbotix" pkg="arbotix_python" type="arbotix_driver" output="screen">
        <rosparam file="$(find urdf01_rviz)/config/control.yaml"  />
        <param name="sim" value="true" />
    </node>
</launch>

2.2.4启动 launch 文件并控制机器人模型运动

启动launch:roslaunch xxxx …launch
配置 rviz:

控制小车运动:
此时调用 rostopic list 会发现一个熟悉的话题: /cmd_vel

我们可以发布 cmd_vel 话题消息控制小陈运动了，该实现策略有多种，可以另行编写节点，或者更简单些可以直接通过如下命令发布消息:

rostopic pub -r 10 /cmd_vel geometry_msgs/Twist '{linear: {x: 0.2, y: 0, z: 0}, angular: {x: 0, y: 0, z: 0.5}}'

现在，小车就可以运动起来了。

参考视屏：赵虚左ros入门