【ROS入门】机器人运动控制以及里程计信息显示

运动控制实现流程（Gazebo）

运动控制基本流程:

1. 已经创建完毕的机器人模型，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器

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

为joint添加传动装置以及控制器

两轮差速配置：

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

    
    <xacro:macro name="joint_trans" params="joint_name">
        
        <transmission name="${joint_name}_trans">
            <type>transmission_interface/SimpleTransmissiontype>
            <joint name="${joint_name}">
                <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterfacehardwareInterface>
            joint>
            <actuator name="${joint_name}_motor">
                <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterfacehardwareInterface>
                <mechanicalReduction>1mechanicalReduction>
            actuator>
        transmission>
    xacro:macro>

    
    <xacro:joint_trans joint_name="left_wheel2base_link" />
    <xacro:joint_trans joint_name="right_wheel2base_link" />

    
    <gazebo>
        <plugin name="differential_drive_controller" filename="libgazebo_ros_diff_drive.so">
            <rosDebugLevel>DebugrosDebugLevel>
            <publishWheelTF>truepublishWheelTF>
            <robotNamespace>/robotNamespace>
            <publishTf>1publishTf>
            <publishWheelJointState>truepublishWheelJointState>
            <alwaysOn>truealwaysOn>
            <updateRate>100.0updateRate>
            <legacyMode>truelegacyMode>
            <leftJoint>left_wheel2base_linkleftJoint> 
            <rightJoint>right_wheel2base_linkrightJoint> 
            <wheelSeparation>${base_link_radius * 2}wheelSeparation> 
            <wheelDiameter>${wheel_radius * 2}wheelDiameter> 
            <broadcastTF>1broadcastTF>
            <wheelTorque>30wheelTorque>
            <wheelAcceleration>1.8wheelAcceleration>
            <commandTopic>cmd_velcommandTopic> 
            <odometryFrame>odomodometryFrame> 
            <odometryTopic>odomodometryTopic> 
            <robotBaseFrame>base_footprintrobotBaseFrame> 
        plugin>
    gazebo>

robot>

xacro文件集成

<robot name="my_car_camera" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
    <xacro:include filename="my_head.urdf.xacro" />
    <xacro:include filename="my_base.urdf.xacro" />
    <xacro:include filename="my_camera.urdf.xacro" />
    <xacro:include filename="my_laser.urdf.xacro" />
    <xacro:include filename="move.urdf.xacro" />
robot>

启动gazebo并控制机器人运动

<launch>
    
    <param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro $(find URDF_Gazebo)/urdf/xacro/car.urdf.xacro" />
    
    <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch">
        <arg name="world_name" value="$(find URDF_Gazebo)/worlds/box_house.world" />
    include>
    
    <node pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" name="model" args="-urdf -model mycar -param robot_description"  />
launch>

启动 launch 文件，使用 topic list 查看话题列表，会发现多了 /cmd_vel 然后发布 vmd_vel 消息控制即可

使用命令控制(或者可以编写单独的节点控制)

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}}'

实现效果：

Rviz查看里程计信息

在 Gazebo 的仿真环境中，机器人的里程计信息以及运动朝向等信息是无法获取的，可以通过 Rviz 显示机器人的里程计信息以及运动朝向

里程计: 机器人相对出发点坐标系的位姿状态(X 坐标 Y 坐标 Z坐标以及朝向)。

启动Rviz

launch文件：

<launch>
    
    <node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" />
    
    <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" />
    <node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" />
launch>

添加组件

实现效果：