Gazebo学习--第二讲：构建一个简单模型

第二讲 建立一个简单模型

概述

本讲将详细介绍SDF模型对象。
SDF模型可以描述从简单的形状到复杂的机器人。它指的是 SDF标签，本质上是链接，关节，碰撞对象，视觉效果和插件的集合。如果模型很复杂，生成模型文件可能很困难。该页面将提供一些有关如何构建模型的提示。

SDF 模型的组成

• Links : 链接（Link） 包含模型一个实体的物理属性。这可以是轮子，也可以是关节链中的链接。每个链接可能包含许多碰撞和视觉元素。尝试减少模型中的链接数，可以提高性能和稳定性。例如，一个桌子模型可以包含5个通过关节连接的链接（4条腿，1条腿）。但是，这过于复杂，尤其是因为关节永远不会移动。而是创建具有1个链接和5个碰撞元素的桌子模型。
  • Collision：碰撞 碰撞元素封装了用于碰撞检查的几何体。这可以是简单的形状（首选），也可以是三角形的网格（消耗更多的资源）。一个 链接（Link） 可能包含许多 碰撞 元素。
  • Visual : 视觉 视觉元素用于 链接（Link） 的可视化部分。一个 链接（Link） 可能有0个或者多个 视觉 元素。
  • Inertial： 惯性 元素描述了链节的动力学特性，例如质量和旋转惯性矩阵。
  • Sensor: 传感器 使用插件在 世界（world） 中收集数据。一个 链接(Link) 可以有0个或者多个 传感器。
  • Light: 灯光 描述附加在 链接(Link) 上的光源。一个 链接(Link) 可以有0个或者多个光源。
• Joints: 关节用于连接两个链接。关节将建立 链接(Link) 的父子关系以及其他参数，例如坐标轴的旋转角度和关节的限制。
• Pligins : 插件是第三方创建的用于控制模型的共享库。

建立一个模型

第一步：组织网格信息

此步骤涉及收集构建模型所需的所有必要3D网格文件。Gazebo提供了一组简单的形状：盒子，球体和圆柱体。如果您的模型需要更复杂的东西，请继续阅读。
网格来自许多地方。Google的3D仓库是个获取3D模型的好地方。或者，您可能已经具有必要的文件。最后，您可以使用3D建模器（例如Blender或Sketchup）制作自己的网格。
Gazebo要求网格文件的格式设置为STL，Collada或OBJ，其中Collada和OBJ是首选格式。

• 提示：使用3D建模软件移动每个网格，使其以原点为中心。这将大大简化模型在凉亭中的放置。

• 提示： Collada和OBJ文件格式允许您将材料附加到网格。使用此机制可以改善网格的视觉外观。

• 提示：保持网格简单。如果计划将网格用作碰撞元素，则尤其如此。通常的做法是将低多边形网格用于碰撞元素，将较高多边形网格用于视觉元素。更好的做法是使用内置形状之一（盒子，球体，圆柱体）作为碰撞元素

第二步：生成自己的模型SDF文件

首先创建一个非常简单的模型文件，或者复制一个现有的模型文件。这里的关键是从您知道有效的东西开始，或者可以很容易地调试。

这是一个非常基本的最小盒子模型文件，它只有一个单位大小的盒子形状作为碰撞几何体，并且具有相同的单位盒子视觉和单位惯性：
创建box.sdf 模型文件

gedit box.sdf

将以下内容拷贝到box.sdf文件中：

  
    0 0 0.5 0 0 0
    true
    
      
        1.0
         
          
          0.083       
          0.0         
          0.0         
          0.083       
          0.0         
          0.083       
        
      
      
        
          
            1 1 1
          
        
      
      
        
          
            1 1 1
          
        
      
    
  

请注意，Box几何的原点位于盒子的几何中心，因此，为了使盒子的底部与地面齐平，请添加标签< pose>0 0 0.5 0 0 0< /pose>，从而使盒子在地面以上。
提示 :上述例子中将盒子设置为静态，这使模型不可移动。这个特性在模型创建时非常有用。一旦你完成了模型创建，将标签< static>设置为false，从而使模型可移动。

第三步：增加模型sdf文件

慢慢增加更多的复杂性到sdf问价中。
最好按照以下顺序添加特征：

1. 添加一个link；
2. 设置碰撞单元；
3. 设置可见单元；
4. 设置惯性属性；
5. 返回1，直到所有的links都被添加；
6. 添加所有的joints；
7. 添加所有的插件（如果有）。
   每添加一个属性，使用图形化客户端加载模型确保模型正确。但是box.sdf文件自己不足以加载模型到图形化客户端。必须设置正确的模型路径，从下一讲中将介绍：如何制作一个移动机器人。