最近在做一款2轮差速的机器人小车,在做gazebo仿真的时候,发现小车一直在缓慢的后退,一边后退一边缓慢拐弯。
环境:ros2 foxy gazebo-11
left_wheel_joint
right_wheel_joint
${base_width+wheel_width}
${wheel_radius*2}
20
1.0
true
true
true
odom
base_link
Gazebo/Black
~/out:=imu
true
true
100
true
0.0
2e-4
0.0000075
0.0000008
0.0
2e-4
0.0000075
0.0000008
0.0
2e-4
0.0000075
0.0000008
0.0
1.7e-2
0.1
0.001
0.0
1.7e-2
0.1
0.001
0.0
1.7e-2
0.1
0.001
true
false
5
360
1.000000
0.000000
6.280000
0.120000
3.5
0.015000
gaussian
0.0
0.01
~/out:=scan
sensor_msgs/LaserScan
laser
# 此launch文件是机器人仿真程序,包含 gazebo启动,机器人仿真生成,机器人模型状态发布
import os
from launch import LaunchDescription
from launch.actions import ExecuteProcess
from launch_ros.actions import Node
from launch_ros.substitutions import FindPackageShare
from launch.substitutions import LaunchConfiguration
import xacro
def generate_launch_description():
robot_name_in_model = 'jtbot' #机器人模型名字
package_name = 'jtbot_description' #模型包名
remappings = [('/tf', 'tf'),
('/tf_static', 'tf_static')]
ld = LaunchDescription()
use_sim_time = LaunchConfiguration('use_sim_time', default='true')
pkg_share = FindPackageShare(package=package_name).find(package_name)
gazebo_world_path = os.path.join(pkg_share, 'world/jt.world') #世界仿真文件路径
default_rviz_config_path = os.path.join(pkg_share, 'rviz/mrviz2.rviz') #rviz配置文件路径
urdf_xacro_file = os.path.join(pkg_share, 'urdf/jtbot_base.urdf.xacro') #xacro模型文件路径
#解析xacro模型文件
doc = xacro.parse(open(urdf_xacro_file))
xacro.process_doc(doc)
params = {'robot_description': doc.toxml()}
# 开启ros Gazebo server
start_gazebo_cmd = ExecuteProcess(
cmd=['gazebo',
'--verbose',
gazebo_world_path,
#初始化gazebo-ros
'-s', 'libgazebo_ros_init.so',
#gazebo产卵程序启动
'-s', 'libgazebo_ros_factory.so',
],
output='screen')
# gazebo内生成机器人
spawn_entity_cmd = Node(
package='gazebo_ros',
executable='spawn_entity.py',
arguments=['-entity', robot_name_in_model, '-topic', 'robot_description'],
output='screen',
parameters=[{'use_sim_time': use_sim_time}]
)
# Start Robot State publisher
start_robot_state_publisher_cmd = Node(
package='robot_state_publisher',
executable='robot_state_publisher',
output='screen',
remappings=remappings,
parameters=[params,{'use_sim_time': use_sim_time}]
)
## Launch RViz
# start_rviz_cmd = Node(
# package='rviz2',
# executable='rviz2',
# name='rviz2',
# output='screen',
# arguments=['-d', default_rviz_config_path]
# )
ld.add_action(start_gazebo_cmd)
ld.add_action(spawn_entity_cmd)
ld.add_action(start_robot_state_publisher_cmd)
# ld.add_action(start_rviz_cmd)
return ld
小车实际重量在20公斤左右。
经测试,小车缓慢移动只和urdf文件惯性参数有关,就是下面这段代码:
当我们把m=20,这里是国际单位公斤。以真实重量测试仿真小车。2-3秒钟后已经离开了出生的中心,并且后他的速度肉眼可见。
当我们把m=5,后退的速度明显减慢。当我们把base_link重量设到1公斤以下,小车不再移动。
我也找了小鱼讲课的代码,把base_link重量加到10,也会发生移动,说明这基本是普遍现象,只要把重量设小一点就不会影响实验效果了。
gazebo仿真是理想状态下仿真,在现实情况下车轴是有摩擦力的,所以真实的小车是不会动的,要想不动,应该也要给车轴加上摩擦力,但是我给支撑轮加上了摩擦力,效果也不是很明显,这也许是gazebo的bug,不过这超出了我们仿真的范围了 。
xacro写的模型文件简化了代码复用,但不能在gazeo和rviz2下直接运行,需要转换成urdf格式,转换方法看我xazro模型的备注,如果不转换按我的launch文件在启动前转换也能正常启动。