在Jetson Nano上学习ROS的记录（版本Ubuntu18.04，课程来源赵虚左老师的《ROS理论与实践》）第十一章-第二节 机器人系统仿真（Gazebo相关）

系列文章目录

第一章 ROS空间创建、helloworld的实现、开启多个节点
第二章 话题通信
第三章 服务通信
第四章 参数服务器
第五章 常用指令
第六章 通信机制实操
第七章 ROS通信机制进阶（常用API、Python模块的导入)
第八章 元功能包、节点运行管理launch文件（teleop_twist安装方法）
第九章 重名问题、分布式通信
第十章-第一节 TF坐标变换（内含PyKDL 和PyInit__tf2功能缺失等解决）
第十章-第二节 TF坐标变换实操
第十章-第三节 rosbag、rqt工具箱
第十一章-第一节 机器人系统仿真（URDF相关）
第十一章-第二节 机器人系统仿真（Gazebo相关）
第十二章 机器人导航(仿真)

---

前言

现在大二，之前大一有幸参加了2021的国赛，很壮烈的拿了个江苏赛区的二等奖。但发现无人机这个题，真的是往堆钱上走了。不上ROS不行，现在来记录一下一个纯小白学习ROS的过程和遇到的问题。防止学弟、学妹们再走我走过的弯路。板子用的是学长给的Jetson Nano（4GB），版本是Ubuntu18.04（已配置好基础ROS所需配置）

一、URDF集成Gazebo

URDF 需要集成进 Rviz 或 Gazebo 才能显示可视化的机器人模型，前面已经介绍了URDF 与 Rviz 的集成，本节主要介绍:

• URDF 与 Gazebo 的基本集成流程；
• 如果要在 Gazebo 中显示机器人模型，URDF 需要做的一些额外配置；
• 关于Gazebo仿真环境的搭建。

1.URDF与Gazebo基本集成流程

URDF 与 Gazebo 集成流程与 Rviz 实现类似，主要步骤如下:

• 创建功能包，导入依赖项
• 编写 URDF 或 Xacro 文件
• 启动 Gazebo 并显示机器人模型

1. 创建功能包
   创建新功能包，导入依赖包: urdf、xacro、gazebo_ros、gazebo_ros_control、gazebo_plugins

2. 编写URDF文件

<!-- 
    创建一个盒状机器人模型
-->

<robot name="mycar">
    <link name="base_link">
        <!-- 可视化部分 -->
        <visual>
            <geometry>
                <box size="0.5 0.3 0.1" />
            </geometry>
            <origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" />
            <material name="yellow">
                <color rgba="0.5 0.3 0.0 0.5" />
            </material>
        </visual>

        <!-- 1.连杆的碰撞属性 -->
        <!-- 如果是标准几何体，直接复制visual 的geometry和origin即可-->
        <collision>
            <geometry>
                <box size="0.5 0.3 0.1" />
            </geometry>
            <origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" />
        </collision>

        <!-- 2.连杆的惯性矩阵 -->
        <inertial>
            <!-- 设置重心的偏移 -->
            <origin xyz="0 0 0" />

            <!-- 设置质量 -->
            <mass value="6" />

            <!-- 在不同维度上的惯性值 -->
            <inertia ixx="1" ixy="0" ixz="0" iyy="1" iyz="0" izz="1" />
        </inertial>

    </link>

    <!-- gazebo有自己的颜色标签 -->
    <gazebo reference="base_link">
        <material>Gazebo/Red</material>
    </gazebo>

</robot>

如果中文报错，将代码改成：

<robot name="mycar">
    <link name="base_link">
        <visual>
            <geometry>
                <box size="0.5 0.3 0.1" />
            </geometry>
            <origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" />
            <material name="yellow">
                <color rgba="0.5 0.3 0.0 0.5" />
            </material>
        </visual>

        <collision>
            <geometry>
                <box size="0.5 0.3 0.1" />
            </geometry>
            <origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" />
        </collision>

        <inertial>
            <origin xyz="0 0 0" />

            <mass value="6" />

            <inertia ixx="1" ixy="0" ixz="0" iyy="1" iyz="0" izz="1" />
        </inertial>

    </link>

    <gazebo reference="base_link">
        <material>Gazebo/Red</material>
    </gazebo>

</robot>

3. 启动Gazebo并显示模型
   launch 文件实现:

<launch>

    <!-- 1.需要在参数服务器中加载urdf -->
    <param name="robot_description" textfile="$(find urdf02_gazebo)/urdf/demo01_helloworld.urdf" />

    <!-- 2.启动 gazebo 仿真环境-->
    <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch" />

    <!-- 3.在 gazebo 中显示机器人模型 -->
    <!-- 
    在 Gazebo 中加载一个机器人模型，该功能由 gazebo_ros 下的 spawn_model 提供:
    -urdf 加载的是 urdf 文件
    -model mycar 模型名称是 mycar
    -param robot_description 从参数 robot_description 中载入模型
    -x 模型载入的 x 坐标
    -y 模型载入的 y 坐标
    -z 模型载入的 z 坐标
    -->
    <node pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" name="model" args="-urdf -model mycar -param robot_description"  />
</launch>

编译运行

打开一个命令行：

cd workspace
source ./devel/setup.bash
roslaunch urdf02_gazebo demo01_helloworld.launch

2.URDF集成Gazebo相关设置

较之于 rviz，gazebo在集成 URDF 时，需要做些许修改，比如:必须添加 collision 碰撞属性相关参数、必须添加 inertial 惯性矩阵相关参数，另外，如果直接移植 Rviz 中机器人的颜色设置是没有显示的，颜色设置也必须做相应的变更。

1. collision
   如果机器人link是标准的几何体形状，和link的 visual 属性设置一致即可。

2. inertial
   惯性矩阵的设置需要结合link的质量与外形参数动态生成，标准的球体、圆柱与立方体的惯性矩阵公式如下(已经封装为 xacro 实现):
   球体惯性矩阵:质量m，半径r

<!-- Macro for inertia matrix -->
    <xacro:macro name="sphere_inertial_matrix" params="m r">
        <inertial>
            <mass value="${m}" />
            <inertia ixx="${2*m*r*r/5}" ixy="0" ixz="0"
                iyy="${2*m*r*r/5}" iyz="0" 
                izz="${2*m*r*r/5}" />
        </inertial>
    </xacro:macro>

圆柱惯性矩阵：质量m，半径r，高h

<xacro:macro name="cylinder_inertial_matrix" params="m r h">
        <inertial>
            <mass value="${m}" />
            <inertia ixx="${m*(3*r*r+h*h)/12}" ixy = "0" ixz = "0"
                iyy="${m*(3*r*r+h*h)/12}" iyz = "0"
                izz="${m*r*r/2}" /> 
        </inertial>
    </xacro:macro>

立方体惯性矩阵：质量m，x方向上长度：l，y方向上w，z方向上高h

 <xacro:macro name="Box_inertial_matrix" params="m l w h">
       <inertial>
               <mass value="${m}" />
               <inertia ixx="${m*(h*h + l*l)/12}" ixy = "0" ixz = "0"
                   iyy="${m*(w*w + l*l)/12}" iyz= "0"
                   izz="${m*(w*w + h*h)/12}" />
       </inertial>
   </xacro:macro>

需要注意的是，原则上，除了 base_footprint 外，机器人的每个刚体部分都需要设置惯性矩阵，且惯性矩阵必须经计算得出，如果随意定义刚体部分的惯性矩阵，那么可能会导致机器人在 Gazebo 中出现抖动，移动等现象。

3. 颜色设置
   在 gazebo 中显示 link 的颜色，必须要使用指定的标签:

<gazebo reference="link节点名称">
     <material>Gazebo/Blue</material>
</gazebo>

注意：material 标签中，设置的值区分大小写，颜色可以设置为 Red Blue Green Black …

3.URDF集成Gazebo实操

需求描述:
将之前的机器人模型(xacro版)显示在 gazebo 中

实现流程:

• 需要编写封装惯性矩阵算法的 xacro 文件
• 为机器人模型中的每一个 link 添加 collision 和 inertial 标签，并且重置颜色属性
• 在 launch 文件中启动 gazebo 并添加机器人模型

1. 编写封装惯性矩阵算法的 xacro 文件

<robot name="base" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
    <!-- Macro for inertia matrix -->
    <xacro:macro name="sphere_inertial_matrix" params="m r">
        <inertial>
            <mass value="${m}" />
            <inertia ixx="${2*m*r*r/5}" ixy="0" ixz="0"
                iyy="${2*m*r*r/5}" iyz="0" 
                izz="${2*m*r*r/5}" />
        </inertial>
    </xacro:macro>

    <xacro:macro name="cylinder_inertial_matrix" params="m r h">
        <inertial>
            <mass value="${m}" />
            <inertia ixx="${m*(3*r*r+h*h)/12}" ixy = "0" ixz = "0"
                iyy="${m*(3*r*r+h*h)/12}" iyz = "0"
                izz="${m*r*r/2}" /> 
        </inertial>
    </xacro:macro>

    <xacro:macro name="Box_inertial_matrix" params="m l w h">
       <inertial>
               <mass value="${m}" />
               <inertia ixx="${m*(h*h + l*l)/12}" ixy = "0" ixz = "0"
                   iyy="${m*(w*w + l*l)/12}" iyz= "0"
                   izz="${m*(w*w + h*h)/12}" />
       </inertial>
   </xacro:macro>
</robot>

2. 复制相关 xacro 文件，并设置 collision inertial 以及 color 等参数
   A.底盘 Xacro 文件

<robot name="mycar" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
    <xacro:property name="footprint_radius" value="0.001" />
    <!--1.添加 base_footprint-->
    <link name="base_footprint">
        <visual>
            <geometry>
                <sphere radius="${footprint_radius}" />
            </geometry>
        </visual>
    </link>

    <xacro:property name="base_radius" value="0.1" />  
    <xacro:property name="base_length" value="0.08" />
    <xacro:property name="base_mass" value="2" />
    <xacro:property name="base_lidijianju" value="0.015" />
    <xacro:property name="base_joint_z" value="${base_length/2+base_lidijianju}" />
    <!--2.添加底盘-->
    <!--底盘为圆柱状，半径 10cm，高 8cm.底盘离地间距为 1.5cm-->
    <!--2-1.link-->
    <link name="base_link">
        <visual>
            <geometry>
                <cylinder radius="${base_radius}" length="${base_length}" />
            </geometry>

            <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />

            <material name="baselink_color">
                <color rgba="1 0.5 0.2 0.5" />
            </material>
        </visual>
        <collision>
            <geometry>
                <cylinder radius="${base_radius}" length="${base_length}" />
            </geometry>
            <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
        </collision>
        <!-- 调用惯性矩阵函数 -->
        <xacro:cylinder_inertial_matrix m="${base_mass}" r="${base_radius}" h="${base_length}" />
    </link>
    <gazebo reference="base_link">
        <material>Gazebo/Yellow</material>
    </gazebo>
    <!--2-2.joint-->
    <joint name="link2footprint" type="fixed" >
        <parent link="base_footprint" />
        <child link="base_link" />
        <!--车高0.08/2+离地间距0.015-->
        <origin xyz="0 0 ${base_joint_z}" rpy="0 0 0" />
    </joint>

    <!-- 本质：相同的参数属性封装，不同的参数进行传参 -->
    <xacro:property name="wheel_radius" value="0.0325" />
    <xacro:property name="wheel_length" value="0.015" />
    <xacro:property name="wheel_mass" value="0.05" />
    <xacro:property name="PI" value="3.1415927" />
    <xacro:property name="wheel_joint_z" value="${wheel_radius-base_joint_z}" />
    <!-- 驱动轮 -->
    <xacro:macro name="wheel_func" params="wheel_name flag">

        <link name="${wheel_name}_wheel">
            <visual>
                <geometry>
                    <cylinder radius="${wheel_radius}" length="${wheel_length}" />
                </geometry>

                <origin xyz="0 0 0" rpy="${PI/2} 0 0" />

                <material name="${wheel_name}_wheel">
                    <color rgba="0 0 0 0.3" />
                </material>
            </visual>
            <collision>
                <geometry>
                    <cylinder radius="${wheel_radius}" length="${wheel_length}" />
                </geometry>
                <origin xyz="0 0 0" rpy="${PI/2} 0 0" />
            </collision>
            <xacro:cylinder_inertial_matrix m="${wheel_mass}" r="${wheel_radius}" h="${wheel_length}" />
        </link>
        <gazebo reference="${wheel_name}_wheel">
            <material>Gazebo/Red</material>
        </gazebo>
        <!--3-2.joint-->
        <joint name="${wheel_name}2link" type="continuous" >
            <parent link="base_link" />
            <child link="${wheel_name}_wheel" />
            <!--
                x 无偏移
                y 车体半径
                z 车轮半径0.0325-(车高0.08/2+离地间距0.015)
            -->
            <origin xyz="0 ${flag*0.1} ${wheel_joint_z}" rpy="0 0 0" />
            <axis xyz="0 1 0" />
        </joint>
    </xacro:macro>

    <xacro:wheel_func wheel_name="left" flag="1" />
    <xacro:wheel_func wheel_name="right" flag="-1" />

    <!--4.添加万向轮-->
    <!--
            形状: 球体
            半径: 0.75 cm
            颜色: 黑色
    -->
    <xacro:property name="small_wheel_radius" value="0.0075" />
    <xacro:property name="small_wheel_mass" value="0.01" />
    <xacro:property name="small_wheel_z" value="${small_wheel_radius-base_joint_z}" />  
    
    <xacro:macro name="small_wheel_func" params="small_wheel_name flag" >
        <!--4-1.link-->
        <link name="${small_wheel_name}_wheel">
            <visual>
                <geometry>
                    <sphere radius="${small_wheel_radius}" />
                </geometry>

                <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />

                <material name="${small_wheel_name}_wheel">
                    <color rgba="0 0 0 0.3" />
                </material>
            </visual>
            <collision>
                <geometry>
                    <sphere radius="${small_wheel_radius}" />
                </geometry>
                <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
            </collision>
            <xacro:sphere_inertial_matrix m="${small_wheel_mass}" r="${small_wheel_radius}" />
        </link>
        <gazebo reference="${small_wheel_name}_wheel">
            <material>Gazebo/Red</material>
        </gazebo>
        <!--4-2.joint-->
        <joint name="${small_wheel_name}2link" type="continuous" >
            <parent link="base_link" />
            <child link="${small_wheel_name}_wheel" />
            <!--
                x 万向轮是在车子下面放置的，取值为:（0，半径）
                y 0
                z 车轮半径0.0075-(车高0.08/2+离地间距0.015)
            -->
            <origin xyz="${flag*0.08} 0 ${small_wheel_z}" rpy="0 0 0" />
            <axis xyz="0 1 0" />
        </joint>
    </xacro:macro>

    <xacro:small_wheel_func small_wheel_name="front" flag="1" />
    <xacro:small_wheel_func small_wheel_name="back" flag="-1" />

</robot>

B.摄像头 Xacro 文件

<robot name="mycar" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
    <!-- 摄像头部件 -->
    <!-- 1.参数 -->
    <!-- 
            参数：
                    连杆属性：厚度、宽度、高度
                    关节属性：x y z
     -->
    <xacro:property name="camera_length" value="0.02" /> <!--houdu  x-->
    <xacro:property name="camera_width" value="0.05" /> <!--kuandu  y-->
    <xacro:property name="camera_height" value="0.05" /> <!--height  z-->
    <xacro:property name="camera_mass" value="0.01" />
    <xacro:property name="joint_camera_x" value="0.08" /> 
    <xacro:property name="joint_camera_y" value="0" /> 
    <xacro:property name="joint_camera_z" value="${(camera_height+base_length)/2}" />

    <!-- 2.设计连杆和关节 -->
    <link name="camera">
        <visual>
            <geometry>
                <box size="${camera_length} ${camera_width} ${camera_height}" />
            </geometry>

            <material name="black">
                <color rgba="0 0 0 0.8" />
            </material>
        </visual>
        <collision>
            <geometry>
                <box size="${camera_length} ${camera_width} ${camera_height}" />
            </geometry>
        </collision>
        <xacro:Box_inertial_matrix m="${camera_mass}" l="${camera_length}" w="${camera_width}" h="${camera_height}" />
    </link>
    <gazebo reference="camera">
        <material>Gazebo/Blue</material>
    </gazebo>
    <joint name="camera2base" type="fixed">
        <parent link="base_link" />
        <child link="camera" />
        <origin xyz="${joint_camera_x} ${joint_camera_y} ${joint_camera_z}" rpy="0 0 0" />
    </joint>
</robot>

C.雷达 Xacro 文件

<robot name="mycar" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
    <!-- 雷达部件 -->
    <!-- 
        参数：
                1.支架
                    支架尺寸：半径0.01 高度0.15
                    关节偏移量：x y z
                2.雷达
                    尺寸：半径0.03 高度0.05
                    关节偏移量：x y z
     -->
    <xacro:property name="support_radius" value="0.01" /> 
    <xacro:property name="support_length" value="0.15" />
    <xacro:property name="support_mass" value="0.1" />

    <xacro:property name="laser_length" value="0.05" /> 
    <xacro:property name="laser_radius" value="0.03" />
    <xacro:property name="laser_mass" value="0.15" />

    <xacro:property name="joint_support_x" value="0.0" /> 
    <xacro:property name="joint_support_y" value="0.0" /> 
    <xacro:property name="joint_support_z" value="${base_length / 2 + support_length / 2}" />

    <xacro:property name="joint_laser_x" value="0.0" /> 
    <xacro:property name="joint_laser_y" value="0.0" /> 
    <xacro:property name="joint_laser_z" value="${support_length / 2 + laser_length / 2}" />
    <!-- 1.支架 -->
    <link name="support">
        <visual>
            <geometry>
                <cylinder radius="${support_radius}" length="${support_length}" />
            </geometry>
            <material name="yellow">
                <color rgba="0.8 0.5 0.0 0.5" />
            </material>
        </visual>
        <collision>
            <geometry>
                <cylinder radius="${support_radius}" length="${support_length}" />
            </geometry>
        </collision>
        <xacro:cylinder_inertial_matrix m="${support_mass}" r="${support_radius}" h="${support_length}" />
    </link>
    <gazebo reference="support">
        <material>Gazebo/Gray</material>
    </gazebo>
    <joint name="support2base" type="fixed">
        <parent link="base_link" />
        <child link="support" />
        <origin xyz="${joint_support_x} ${joint_support_y} ${joint_support_z}" rpy="0 0 0" />
    </joint>
    <!-- 2.雷达 -->
    <link name="laser">
        <visual>
            <geometry>
                <cylinder radius="${laser_radius}" length="${laser_length}" />
            </geometry>
            <material name="black">
                <color rgba="0 0 0 0.5" />
            </material>
        </visual>
        <collision>
            <geometry>
                <cylinder radius="${laser_radius}" length="${laser_length}" />
            </geometry>
        </collision>
        <xacro:cylinder_inertial_matrix m="${laser_mass}" r="${laser_radius}" h="${laser_length}" />
    </link>
    <gazebo reference="laser">
        <material>Gazebo/Black</material>
    </gazebo>
    <joint name="laser2support" type="fixed">
        <parent link="support" />
        <child link="laser" />
        <origin xyz="${joint_laser_x} ${joint_laser_y} ${joint_laser_z}" rpy="0 0 0" />
    </joint>
</robot>

D.组合底盘、摄像头与雷达的 Xacro 文件

<robot name="mycar" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
    <!-- 包含惯性矩阵文件 -->
    <xacro:include filename="head.xacro" />
    <!--包含底盘、摄像头、雷达的xacro文件-->
    <xacro:include filename="demo05_car_base.urdf.xacro" />
    <xacro:include filename="demo06_car_camera.urdf.xacro" />
    <xacro:include filename="demo07_car_laser.urdf.xacro" />
</robot>

打开一个命令行：

cd workspace/src/urdf02_gazebo/urdf
rosrun xacro xacro car.urdf.xacro > car.urdf

输出，并将输出文件中的中文去掉：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!-- =================================================================================== -->
<!-- |    This document was autogenerated by xacro from car.urdf.xacro                 | -->
<!-- |    EDITING THIS FILE BY HAND IS NOT RECOMMENDED                                 | -->
<!-- =================================================================================== -->
<robot name="mycar">
  <link name="base_footprint">
    <visual>
      <geometry>
        <sphere radius="0.001"/>
      </geometry>
    </visual>
  </link>
  <!--2-1.link-->
  <link name="base_link">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.08" radius="0.1"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="baselink_color">
        <color rgba="1 0.5 0.2 0.5"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.08" radius="0.1"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="2"/>
      <inertia ixx="0.00606666666667" ixy="0" ixz="0" iyy="0.00606666666667" iyz="0" izz="0.01"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="base_link">
    <material>Gazebo/Yellow</material>
  </gazebo>
  <!--2-2.joint-->
  <joint name="link2footprint" type="fixed">
    <parent link="base_footprint"/>
    <child link="base_link"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.055"/>
  </joint>
  <link name="left_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="left_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.05"/>
      <inertia ixx="1.4140625e-05" ixy="0" ixz="0" iyy="1.4140625e-05" iyz="0" izz="2.640625e-05"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="left_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--3-2.joint-->
  <joint name="left2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="left_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0.1 -0.0225"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <link name="right_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="right_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.05"/>
      <inertia ixx="1.4140625e-05" ixy="0" ixz="0" iyy="1.4140625e-05" iyz="0" izz="2.640625e-05"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="right_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--3-2.joint-->
  <joint name="right2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="right_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0 -0.1 -0.0225"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <!--4-1.link-->
  <link name="front_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="front_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <inertia ixx="2.25e-07" ixy="0" ixz="0" iyy="2.25e-07" iyz="0" izz="2.25e-07"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="front_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--4-2.joint-->
  <joint name="front2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="front_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.08 0 -0.0475"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <!--4-1.link-->
  <link name="back_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="back_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <inertia ixx="2.25e-07" ixy="0" ixz="0" iyy="2.25e-07" iyz="0" izz="2.25e-07"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="back_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--4-2.joint-->
  <joint name="back2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="back_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="-0.08 0 -0.0475"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <link name="camera">
    <visual>
      <geometry>
        <box size="0.02 0.05 0.05"/>
      </geometry>
      <material name="black">
        <color rgba="0 0 0 0.8"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <box size="0.02 0.05 0.05"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <inertia ixx="2.41666666667e-06" ixy="0" ixz="0" iyy="2.41666666667e-06" iyz="0" izz="4.16666666667e-06"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="camera">
    <material>Gazebo/Blue</material>
  </gazebo>
  <joint name="camera2base" type="fixed">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="camera"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.08 0 0.065"/>
  </joint>
  <link name="support">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.15" radius="0.01"/>
      </geometry>
      <material name="yellow">
        <color rgba="0.8 0.5 0.0 0.5"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.15" radius="0.01"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.1"/>
      <inertia ixx="0.00019" ixy="0" ixz="0" iyy="0.00019" iyz="0" izz="5e-06"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="support">
    <material>Gazebo/Gray</material>
  </gazebo>
  <joint name="support2base" type="fixed">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="support"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.0 0.0 0.115"/>
  </joint>
  <link name="laser">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.05" radius="0.03"/>
      </geometry>
      <material name="black">
        <color rgba="0 0 0 0.5"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.05" radius="0.03"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.15"/>
      <inertia ixx="6.5e-05" ixy="0" ixz="0" iyy="6.5e-05" iyz="0" izz="6.75e-05"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="laser">
    <material>Gazebo/Black</material>
  </gazebo>
  <joint name="laser2support" type="fixed">
    <parent link="support"/>
    <child link="laser"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.0 0.0 0.1"/>
  </joint>
</robot>

3. 在 gazebo 中执行
   launch 文件:

<launch>

    <!-- 1.需要在参数服务器中加载urdf -->
    <param name="robot_description" textfile="$(find urdf02_gazebo)/urdf/car.urdf" />

    <!-- 2.启动 gazebo 仿真环境-->
    <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch" />

    <!-- 3.在 gazebo 中显示机器人模型 -->
    <!-- 
    在 Gazebo 中加载一个机器人模型，该功能由 gazebo_ros 下的 spawn_model 提供:
    -urdf 加载的是 urdf 文件
    -model mycar 模型名称是 mycar
    -param robot_description 从参数 robot_description 中载入模型
    -x 模型载入的 x 坐标
    -y 模型载入的 y 坐标
    -z 模型载入的 z 坐标
    -->
    <node pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" name="model" args="-urdf -model mycar -param robot_description"  />
</launch>

打开一个命令行：

cd workspace
source ./devel/setup.bash 
roslaunch urdf02_gazebo demo02_car.launch

4.Gazebo仿真环境搭建

到目前为止，我们已经可以将机器人模型显示在 Gazebo 之中了，但是当前默认情况下，在 Gazebo 中机器人模型是在 empty world 中，并没有类似于房间、家具、道路、树木… 之类的仿真物，如何在 Gazebo 中创建仿真环境呢？

Gazebo 中创建仿真实现方式有两种:
方式1: 直接添加内置组件创建仿真环境
方式2: 手动绘制仿真环境(更为灵活)
也还可以直接下载使用官方或第三方提高的仿真环境插件。

在功能包下新建worlds文件夹，导入仿真环境
launch文件对于代码：

<launch>

    <!-- 1.需要在参数服务器中加载urdf -->
    <param name="robot_description" textfile="$(find urdf02_gazebo)/urdf/car.urdf" />

    <!-- 2.启动 gazebo 仿真环境-->
    <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch" >
        <arg name="world_name" value="$(find urdf02_gazebo)/worlds/box_house.world" />
    </include>

    <!-- 3.在 gazebo 中显示机器人模型 -->
    <!-- 
    在 Gazebo 中加载一个机器人模型，该功能由 gazebo_ros 下的 spawn_model 提供:
    -urdf 加载的是 urdf 文件
    -model mycar 模型名称是 mycar
    -param robot_description 从参数 robot_description 中载入模型
    -x 模型载入的 x 坐标
    -y 模型载入的 y 坐标
    -z 模型载入的 z 坐标
    -->
    <node pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" name="model" args="-urdf -model mycar -param robot_description"  />
</launch>

二、URDF、Gazebo与Rviz综合应用

关于URDF(Xacro)、Rviz 和 Gazebo 三者的关系，前面已有阐述: URDF 用于创建机器人模型、Rviz 可以显示机器人感知到的环境信息，Gazebo 用于仿真，可以模拟外界环境，以及机器人的一些传感器，如何在 Gazebo 中运行这些传感器，并显示这些传感器的数据(机器人的视角)呢？本节主要介绍的重点就是将三者结合:通过 Gazebo 模拟机器人的传感器，然后在 Rviz 中显示这些传感器感知到的数据。主要内容包括:

• 运动控制以及里程计信息显示
• 雷达信息仿真以及显示
• 摄像头信息仿真以及显示
• 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

gazebo 中已经可以正常显示机器人模型了，那么如何像在 rviz （Arbotix）中一样控制机器人运动呢？在此，需要涉及到ros中的组件: ros_control。

1. ros_control 简介
   场景:同一套 ROS 程序，如何部署在不同的机器人系统上，比如：开发阶段为了提高效率是在仿真平台上测试的，部署时又有不同的实体机器人平台，不同平台的实现是有差异的，如何保证 ROS 程序的可移植性？ROS 内置的解决方式是 ros_control。
   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

2. 运动控制实现流程(Gazebo)

• 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
• 将此文件集成进xacro文件
• 启动 Gazebo 并发布 /cmd_vel 消息控制机器人运动

2.1 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">

    <!-- 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 -->
    <!-- 只有这里需要改 -->
    <xacro:joint_trans joint_name="left2link" />
    <xacro:joint_trans joint_name="right2link" />

    <!-- 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>left2link</leftJoint> <!-- 左轮 -->
            <rightJoint>right2link</rightJoint> <!-- 右轮 -->
            <wheelSeparation>${base_radius* 2}</wheelSeparation> <!-- 车轮间距 这里是底盘直径-->
            <wheelDiameter>${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>

2.2 xacro文件集成
最后还需要将上述 xacro 文件集成进总的机器人模型文件，代码示例如下:

<robot name="mycar" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
    <!-- 包含惯性矩阵文件 -->
    <xacro:include filename="head.xacro" />
    <!--包含底盘、摄像头、雷达的xacro文件-->
    <xacro:include filename="demo05_car_base.urdf.xacro" />
    <xacro:include filename="demo06_car_camera.urdf.xacro" />
    <xacro:include filename="demo07_car_laser.urdf.xacro" />

    <!-- 运动控制 -->
    <xacro:include filename="gazebo/move.xacro" />
</robot>

打开一个命令行：

cd workspace/src/urdf02_gazebo/urdf
rosrun xacro xacro car.urdf.xacro > car.urdf

输出，并将输出文件中的中文去掉：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!-- =================================================================================== -->
<!-- |    This document was autogenerated by xacro from car.urdf.xacro                 | -->
<!-- |    EDITING THIS FILE BY HAND IS NOT RECOMMENDED                                 | -->
<!-- =================================================================================== -->
<robot name="mycar">
  <link name="base_footprint">
    <visual>
      <geometry>
        <sphere radius="0.001"/>
      </geometry>
    </visual>
  </link>
  <link name="base_link">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.08" radius="0.1"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="baselink_color">
        <color rgba="1 0.5 0.2 0.5"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.08" radius="0.1"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="2"/>
      <inertia ixx="0.00606666666667" ixy="0" ixz="0" iyy="0.00606666666667" iyz="0" izz="0.01"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="base_link">
    <material>Gazebo/Yellow</material>
  </gazebo>
  <!--2-2.joint-->
  <joint name="link2footprint" type="fixed">
    <parent link="base_footprint"/>
    <child link="base_link"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.055"/>
  </joint>
  <link name="left_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="left_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.05"/>
      <inertia ixx="1.4140625e-05" ixy="0" ixz="0" iyy="1.4140625e-05" iyz="0" izz="2.640625e-05"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="left_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--3-2.joint-->
  <joint name="left2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="left_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0.1 -0.0225"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <link name="right_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="right_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.05"/>
      <inertia ixx="1.4140625e-05" ixy="0" ixz="0" iyy="1.4140625e-05" iyz="0" izz="2.640625e-05"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="right_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--3-2.joint-->
  <joint name="right2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="right_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0 -0.1 -0.0225"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <!--4-1.link-->
  <link name="front_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="front_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <inertia ixx="2.25e-07" ixy="0" ixz="0" iyy="2.25e-07" iyz="0" izz="2.25e-07"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="front_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--4-2.joint-->
  <joint name="front2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="front_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.08 0 -0.0475"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <!--4-1.link-->
  <link name="back_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="back_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <inertia ixx="2.25e-07" ixy="0" ixz="0" iyy="2.25e-07" iyz="0" izz="2.25e-07"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="back_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--4-2.joint-->
  <joint name="back2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="back_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="-0.08 0 -0.0475"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <link name="camera">
    <visual>
      <geometry>
        <box size="0.02 0.05 0.05"/>
      </geometry>
      <material name="black">
        <color rgba="0 0 0 0.8"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <box size="0.02 0.05 0.05"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <inertia ixx="2.41666666667e-06" ixy="0" ixz="0" iyy="2.41666666667e-06" iyz="0" izz="4.16666666667e-06"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="camera">
    <material>Gazebo/Blue</material>
  </gazebo>
  <joint name="camera2base" type="fixed">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="camera"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.08 0 0.065"/>
  </joint>
  <link name="support">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.15" radius="0.01"/>
      </geometry>
      <material name="yellow">
        <color rgba="0.8 0.5 0.0 0.5"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.15" radius="0.01"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.1"/>
      <inertia ixx="0.00019" ixy="0" ixz="0" iyy="0.00019" iyz="0" izz="5e-06"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="support">
    <material>Gazebo/Gray</material>
  </gazebo>
  <joint name="support2base" type="fixed">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="support"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.0 0.0 0.115"/>
  </joint>
  <link name="laser">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.05" radius="0.03"/>
      </geometry>
      <material name="black">
        <color rgba="0 0 0 0.5"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.05" radius="0.03"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.15"/>
      <inertia ixx="6.5e-05" ixy="0" ixz="0" iyy="6.5e-05" iyz="0" izz="6.75e-05"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="laser">
    <material>Gazebo/Black</material>
  </gazebo>
  <joint name="laser2support" type="fixed">
    <parent link="support"/>
    <child link="laser"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.0 0.0 0.1"/>
  </joint>
  <!-- Transmission is important to link the joints and the controller -->
  <transmission name="left2link_trans">
    <type>transmission_interface/SimpleTransmission</type>
    <joint name="left2link">
      <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
    </joint>
    <actuator name="left2link_motor">
      <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
      <mechanicalReduction>1</mechanicalReduction>
    </actuator>
  </transmission>
  <!-- Transmission is important to link the joints and the controller -->
  <transmission name="right2link_trans">
    <type>transmission_interface/SimpleTransmission</type>
    <joint name="right2link">
      <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
    </joint>
    <actuator name="right2link_motor">
      <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
      <mechanicalReduction>1</mechanicalReduction>
    </actuator>
  </transmission>
  <gazebo>
    <plugin filename="libgazebo_ros_diff_drive.so" name="differential_drive_controller">
      <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>left2link</leftJoint>
      <rightJoint>right2link</rightJoint>
      <wheelSeparation>0.2</wheelSeparation>
      <wheelDiameter>0.065</wheelDiameter>
      <broadcastTF>1</broadcastTF>
      <wheelTorque>30</wheelTorque>
      <wheelAcceleration>1.8</wheelAcceleration>
      <commandTopic>cmd_vel</commandTopic>
      <odometryFrame>odom</odometryFrame>
      <odometryTopic>odom</odometryTopic>
      <robotBaseFrame>base_footprint</robotBaseFrame>
    </plugin>
  </gazebo>
</robot>

2.3 启动 gazebo并控制机器人运动
launch文件:

<launch>

    <!-- 1.需要在参数服务器中加载urdf -->
    <param name="robot_description" textfile="$(find urdf02_gazebo)/urdf/car.urdf" />

    <!-- 2.启动 gazebo 仿真环境-->
    <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch" >
        <arg name="world_name" value="$(find urdf02_gazebo)/worlds/box_house.world" />
    </include>

    <!-- 3.在 gazebo 中显示机器人模型 -->
    <!-- 
    在 Gazebo 中加载一个机器人模型，该功能由 gazebo_ros 下的 spawn_model 提供:
    -urdf 加载的是 urdf 文件
    -model mycar 模型名称是 mycar
    -param robot_description 从参数 robot_description 中载入模型
    -x 模型载入的 x 坐标
    -y 模型载入的 y 坐标
    -z 模型载入的 z 坐标
    -->
    <node pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" name="model" args="-urdf -model mycar -param robot_description"  />
</launch>

打开一个命令行：

cd workspace
source ./devel/setup.bash
roslaunch urdf02_gazebo demo03_env.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 cmd_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)
新打开一个命令行：rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py
如果发现没安装这个包的话，输入：sudo apt-get install ros-melodic-teleop-twist-keyboard 安装，注意版本。

3. 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)。
3.1启动 Rviz
launch 文件：

<launch>
    <!--2.启动rviz-->
    <node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $(find urdf01_rviz)/config/show_mycar.rviz" />

    <!--3.添加关节状态发布节点-->
    <node pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" name="joint_state_publisher" />

    <!--4.添加机器人状态发布节点-->
    <node pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" name="robot_state_publisher" />

</launch>

打开一个命令行：

cd workspace
source ./devel/setup.bash
roslaunch urdf02_gazebo demo03_env.launch

打开一个命令行：

cd workspace
source ./devel/setup.bash
roslaunch urdf02_gazebo demo04_sensor.launch

打开一个命令行：rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

2.雷达信息仿真以及显示

通过 Gazebo 模拟激光雷达传感器，并在 Rviz 中显示激光数据。

实现流程:
雷达仿真基本流程:

• 已经创建完毕的机器人模型，编写一个单独的 xacro 文件，为机器人模型添加雷达配置；

• 将此文件集成进xacro文件；

• 启动 Gazebo，使用 Rviz 显示雷达信息。

1. Gazebo 仿真雷达
   1.1 新建 Xacro 文件，配置雷达传感器信息

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

  <!-- 雷达 -->
  <!-- reference为机器人模型里雷达link的名称 -->
  <gazebo reference="laser">    
  <!-- <sensor type="ray"雷达类型 name="rplidar"雷达名字> -->
    <sensor type="ray" name="rplidar">
    <!-- 偏移量 欧拉角度 -->
      <pose>0 0 0 0 0 0</pose>
      <!-- 如果设置为true会在gazebo显示雷达射线 -->
      <visualize>true</visualize>
      <!-- 雷达射线更新的频率，每秒5.5次 -->
      <update_rate>5.5</update_rate>
      <ray>
        <scan>
          <horizontal>
          <!-- 雷达旋转一周，采样多少个点 ，即发射多少根射线-->
            <samples>360</samples>
            <!-- 分辨率，一个整数n，每n个射线里有多少1个测距 -->
            <resolution>1</resolution>
            <!-- 设置雷达的采样范围 左右各3弧度即为采样范围 -->
            <!-- 根据自己雷达的采样范围，来设置 -->
            <min_angle>-3</min_angle>
            <max_angle>3</max_angle>
          </horizontal>
        </scan>
        <!-- 采样距离为0.1m-30m有效 -->
        <range>
          <min>0.10</min>
          <max>30.0</max>
          <!-- 精度为0.01m -->
          <resolution>0.01</resolution>
        </range>
        <!-- 高斯噪音 为了仿真 -->
        <noise>
          <type>gaussian</type>
          <mean>0.0</mean>
          <stddev>0.01</stddev>
        </noise>
      </ray>
      <plugin name="gazebo_rplidar" filename="libgazebo_ros_laser.so">
        <topicName>/scan</topicName>
        <frameName>laser</frameName>
      </plugin>
    </sensor>
  </gazebo>

</robot>

1.2 xacro 文件集成
将步骤1的 Xacro 文件集成进总的机器人模型文件，代码示例如下:

<robot name="mycar" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
    <!-- 包含惯性矩阵文件 -->
    <xacro:include filename="head.xacro" />
    <!--包含底盘、摄像头、雷达的xacro文件-->
    <xacro:include filename="demo05_car_base.urdf.xacro" />
    <xacro:include filename="demo06_car_camera.urdf.xacro" />
    <xacro:include filename="demo07_car_laser.urdf.xacro" />

    <!-- 运动控制 -->
    <xacro:include filename="gazebo/move.xacro" />

    <!-- 雷达 -->
    <xacro:include filename="gazebo/laser.xacro" />
</robot>

打开一个命令行：

cd workspace/src/urdf02_gazebo/urdf
rosrun xacro xacro car.urdf.xacro > car.urdf

输出，并将输出文件中的中文去掉：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!-- =================================================================================== -->
<!-- |    This document was autogenerated by xacro from car.urdf.xacro                 | -->
<!-- |    EDITING THIS FILE BY HAND IS NOT RECOMMENDED                                 | -->
<!-- =================================================================================== -->
<robot name="mycar">
  <link name="base_footprint">
    <visual>
      <geometry>
        <sphere radius="0.001"/>
      </geometry>
    </visual>
  </link>
  <link name="base_link">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.08" radius="0.1"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="baselink_color">
        <color rgba="1 0.5 0.2 0.5"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.08" radius="0.1"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="2"/>
      <inertia ixx="0.00606666666667" ixy="0" ixz="0" iyy="0.00606666666667" iyz="0" izz="0.01"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="base_link">
    <material>Gazebo/Yellow</material>
  </gazebo>
  <!--2-2.joint-->
  <joint name="link2footprint" type="fixed">
    <parent link="base_footprint"/>
    <child link="base_link"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.055"/>
  </joint>
  <link name="left_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="left_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.05"/>
      <inertia ixx="1.4140625e-05" ixy="0" ixz="0" iyy="1.4140625e-05" iyz="0" izz="2.640625e-05"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="left_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--3-2.joint-->
  <joint name="left2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="left_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0.1 -0.0225"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <link name="right_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="right_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.05"/>
      <inertia ixx="1.4140625e-05" ixy="0" ixz="0" iyy="1.4140625e-05" iyz="0" izz="2.640625e-05"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="right_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--3-2.joint-->
  <joint name="right2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="right_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0 -0.1 -0.0225"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <!--4-1.link-->
  <link name="front_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="front_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <inertia ixx="2.25e-07" ixy="0" ixz="0" iyy="2.25e-07" iyz="0" izz="2.25e-07"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="front_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--4-2.joint-->
  <joint name="front2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="front_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.08 0 -0.0475"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <!--4-1.link-->
  <link name="back_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="back_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <inertia ixx="2.25e-07" ixy="0" ixz="0" iyy="2.25e-07" iyz="0" izz="2.25e-07"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="back_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--4-2.joint-->
  <joint name="back2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="back_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="-0.08 0 -0.0475"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <link name="camera">
    <visual>
      <geometry>
        <box size="0.02 0.05 0.05"/>
      </geometry>
      <material name="black">
        <color rgba="0 0 0 0.8"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <box size="0.02 0.05 0.05"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <inertia ixx="2.41666666667e-06" ixy="0" ixz="0" iyy="2.41666666667e-06" iyz="0" izz="4.16666666667e-06"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="camera">
    <material>Gazebo/Blue</material>
  </gazebo>
  <joint name="camera2base" type="fixed">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="camera"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.08 0 0.065"/>
  </joint>
  <link name="support">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.15" radius="0.01"/>
      </geometry>
      <material name="yellow">
        <color rgba="0.8 0.5 0.0 0.5"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.15" radius="0.01"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.1"/>
      <inertia ixx="0.00019" ixy="0" ixz="0" iyy="0.00019" iyz="0" izz="5e-06"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="support">
    <material>Gazebo/Gray</material>
  </gazebo>
  <joint name="support2base" type="fixed">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="support"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.0 0.0 0.115"/>
  </joint>
  <link name="laser">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.05" radius="0.03"/>
      </geometry>
      <material name="black">
        <color rgba="0 0 0 0.5"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.05" radius="0.03"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.15"/>
      <inertia ixx="6.5e-05" ixy="0" ixz="0" iyy="6.5e-05" iyz="0" izz="6.75e-05"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="laser">
    <material>Gazebo/Black</material>
  </gazebo>
  <joint name="laser2support" type="fixed">
    <parent link="support"/>
    <child link="laser"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.0 0.0 0.1"/>
  </joint>
  <!-- Transmission is important to link the joints and the controller -->
  <transmission name="left2link_trans">
    <type>transmission_interface/SimpleTransmission</type>
    <joint name="left2link">
      <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
    </joint>
    <actuator name="left2link_motor">
      <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
      <mechanicalReduction>1</mechanicalReduction>
    </actuator>
  </transmission>
  <!-- Transmission is important to link the joints and the controller -->
  <transmission name="right2link_trans">
    <type>transmission_interface/SimpleTransmission</type>
    <joint name="right2link">
      <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
    </joint>
    <actuator name="right2link_motor">
      <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
      <mechanicalReduction>1</mechanicalReduction>
    </actuator>
  </transmission>
  <gazebo>
    <plugin filename="libgazebo_ros_diff_drive.so" name="differential_drive_controller">
      <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>left2link</leftJoint>
      <rightJoint>right2link</rightJoint>
      <wheelSeparation>0.2</wheelSeparation>
      <wheelDiameter>0.065</wheelDiameter>
      <broadcastTF>1</broadcastTF>
      <wheelTorque>30</wheelTorque>
      <wheelAcceleration>1.8</wheelAcceleration>
      <commandTopic>cmd_vel</commandTopic>
      <odometryFrame>odom</odometryFrame>
      <odometryTopic>odom</odometryTopic>
      <robotBaseFrame>base_footprint</robotBaseFrame>
    </plugin>
  </gazebo>
  <gazebo reference="laser">
    <sensor name="rplidar" type="ray">
      <pose>0 0 0 0 0 0</pose>
      <visualize>true</visualize>
      <update_rate>5.5</update_rate>
      <ray>
        <scan>
          <horizontal>
            <samples>360</samples>
            <resolution>1</resolution>
            <min_angle>-3</min_angle>
            <max_angle>3</max_angle>
          </horizontal>
        </scan>
        <range>
          <min>0.10</min>
          <max>30.0</max>
          <resolution>0.01</resolution>
        </range>
        <noise>
          <type>gaussian</type>
          <mean>0.0</mean>
          <stddev>0.01</stddev>
        </noise>
      </ray>
      <plugin filename="libgazebo_ros_laser.so" name="gazebo_rplidar">
        <topicName>/scan</topicName>
        <frameName>laser</frameName>
      </plugin>
    </sensor>
  </gazebo>
</robot>

打开一个命令行：

cd workspace
source ./devel/setup.bash
roslaunch urdf02_gazebo demo03_env.launch

打开一个命令行：

cd workspace
source ./devel/setup.bash
roslaunch urdf02_gazebo demo04_sensor.launch

3.摄像头信息仿真以及显示

通过 Gazebo 模拟摄像头传感器，并在 Rviz 中显示摄像头数据。

实现流程:
摄像头仿真基本流程:
已经创建完毕的机器人模型，编写一个单独的 xacro 文件，为机器人模型添加摄像头配置；
将此文件集成进xacro文件；
启动 Gazebo，使用 Rviz 显示摄像头信息。

1. Gazebo 仿真摄像头
   1.1 新建 Xacro 文件，配置摄像头传感器信息

<robot name="my_sensors" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
  <!-- 被引用的camera的link -->
  <gazebo reference="camera">
    <!-- 类型设置为 camara -->
    <sensor type="camera" name="camera_node">
      <update_rate>30.0</update_rate> <!-- 更新频率 -->
      <!-- 摄像头基本信息设置 -->
      <camera name="head">
        <horizontal_fov>1.3962634</horizontal_fov>
        <image>
          <width>1280</width>
          <height>720</height>
          <format>R8G8B8</format>
        </image>
        <clip>
          <near>0.02</near>
          <far>300</far>
        </clip>
        <noise>
          <type>gaussian</type>
          <mean>0.0</mean>
          <stddev>0.007</stddev>
        </noise>
      </camera>
      <!-- 核心插件 -->
      <plugin name="gazebo_camera" filename="libgazebo_ros_camera.so">
        <alwaysOn>true</alwaysOn>
        <updateRate>0.0</updateRate>
        <!-- 为你的摄像头生成一个工作空间 -->
        <cameraName>/camera</cameraName>
        <imageTopicName>image_raw</imageTopicName>
        <cameraInfoTopicName>camera_info</cameraInfoTopicName>
        <!-- 被引用的camera的link -->
        <frameName>camera</frameName>
        <hackBaseline>0.07</hackBaseline>
        <distortionK1>0.0</distortionK1>
        <distortionK2>0.0</distortionK2>
        <distortionK3>0.0</distortionK3>
        <distortionT1>0.0</distortionT1>
        <distortionT2>0.0</distortionT2>
      </plugin>
    </sensor>
  </gazebo>
</robot>

1.2 xacro 文件集成
将步骤1的 Xacro 文件集成进总的机器人模型文件，代码示例如下:

<robot name="mycar" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
    <!-- 包含惯性矩阵文件 -->
    <xacro:include filename="head.xacro" />
    <!--包含底盘、摄像头、雷达的xacro文件-->
    <xacro:include filename="demo05_car_base.urdf.xacro" />
    <xacro:include filename="demo06_car_camera.urdf.xacro" />
    <xacro:include filename="demo07_car_laser.urdf.xacro" />

    <!-- 运动控制 -->
    <xacro:include filename="gazebo/move.xacro" />

    <!-- 雷达 -->
    <xacro:include filename="gazebo/laser.xacro" />

    <!-- 摄像头 -->
    <xacro:include filename="gazebo/camera.xacro" />
</robot>

打开一个命令行：

cd workspace/src/urdf02_gazebo/urdf
rosrun xacro xacro car.urdf.xacro > car.urdf

输出，并将输出文件中的中文去掉：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!-- =================================================================================== -->
<!-- |    This document was autogenerated by xacro from car.urdf.xacro                 | -->
<!-- |    EDITING THIS FILE BY HAND IS NOT RECOMMENDED                                 | -->
<!-- =================================================================================== -->
<robot name="mycar">
  <link name="base_footprint">
    <visual>
      <geometry>
        <sphere radius="0.001"/>
      </geometry>
    </visual>
  </link>
  <!--2-1.link-->
  <link name="base_link">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.08" radius="0.1"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="baselink_color">
        <color rgba="1 0.5 0.2 0.5"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.08" radius="0.1"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="2"/>
      <inertia ixx="0.00606666666667" ixy="0" ixz="0" iyy="0.00606666666667" iyz="0" izz="0.01"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="base_link">
    <material>Gazebo/Yellow</material>
  </gazebo>
  <!--2-2.joint-->
  <joint name="link2footprint" type="fixed">
    <parent link="base_footprint"/>
    <child link="base_link"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.055"/>
  </joint>
  <link name="left_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="left_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.05"/>
      <inertia ixx="1.4140625e-05" ixy="0" ixz="0" iyy="1.4140625e-05" iyz="0" izz="2.640625e-05"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="left_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--3-2.joint-->
  <joint name="left2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="left_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0.1 -0.0225"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <link name="right_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="right_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.05"/>
      <inertia ixx="1.4140625e-05" ixy="0" ixz="0" iyy="1.4140625e-05" iyz="0" izz="2.640625e-05"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="right_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--3-2.joint-->
  <joint name="right2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="right_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0 -0.1 -0.0225"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <!--4-1.link-->
  <link name="front_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="front_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <inertia ixx="2.25e-07" ixy="0" ixz="0" iyy="2.25e-07" iyz="0" izz="2.25e-07"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="front_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--4-2.joint-->
  <joint name="front2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="front_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.08 0 -0.0475"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <!--4-1.link-->
  <link name="back_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="back_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <inertia ixx="2.25e-07" ixy="0" ixz="0" iyy="2.25e-07" iyz="0" izz="2.25e-07"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="back_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--4-2.joint-->
  <joint name="back2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="back_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="-0.08 0 -0.0475"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <link name="camera">
    <visual>
      <geometry>
        <box size="0.02 0.05 0.05"/>
      </geometry>
      <material name="black">
        <color rgba="0 0 0 0.8"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <box size="0.02 0.05 0.05"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <inertia ixx="2.41666666667e-06" ixy="0" ixz="0" iyy="2.41666666667e-06" iyz="0" izz="4.16666666667e-06"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="camera">
    <material>Gazebo/Blue</material>
  </gazebo>
  <joint name="camera2base" type="fixed">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="camera"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.08 0 0.065"/>
  </joint>
  <link name="support">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.15" radius="0.01"/>
      </geometry>
      <material name="yellow">
        <color rgba="0.8 0.5 0.0 0.5"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.15" radius="0.01"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.1"/>
      <inertia ixx="0.00019" ixy="0" ixz="0" iyy="0.00019" iyz="0" izz="5e-06"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="support">
    <material>Gazebo/Gray</material>
  </gazebo>
  <joint name="support2base" type="fixed">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="support"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.0 0.0 0.115"/>
  </joint>
  <link name="laser">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.05" radius="0.03"/>
      </geometry>
      <material name="black">
        <color rgba="0 0 0 0.5"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.05" radius="0.03"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.15"/>
      <inertia ixx="6.5e-05" ixy="0" ixz="0" iyy="6.5e-05" iyz="0" izz="6.75e-05"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="laser">
    <material>Gazebo/Black</material>
  </gazebo>
  <joint name="laser2support" type="fixed">
    <parent link="support"/>
    <child link="laser"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.0 0.0 0.1"/>
  </joint>
  <!-- Transmission is important to link the joints and the controller -->
  <transmission name="left2link_trans">
    <type>transmission_interface/SimpleTransmission</type>
    <joint name="left2link">
      <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
    </joint>
    <actuator name="left2link_motor">
      <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
      <mechanicalReduction>1</mechanicalReduction>
    </actuator>
  </transmission>
  <!-- Transmission is important to link the joints and the controller -->
  <transmission name="right2link_trans">
    <type>transmission_interface/SimpleTransmission</type>
    <joint name="right2link">
      <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
    </joint>
    <actuator name="right2link_motor">
      <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
      <mechanicalReduction>1</mechanicalReduction>
    </actuator>
  </transmission>
  <gazebo>
    <plugin filename="libgazebo_ros_diff_drive.so" name="differential_drive_controller">
      <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>left2link</leftJoint>
      <rightJoint>right2link</rightJoint>
      <wheelSeparation>0.2</wheelSeparation>
      <wheelDiameter>0.065</wheelDiameter>
      <broadcastTF>1</broadcastTF>
      <wheelTorque>30</wheelTorque>
      <wheelAcceleration>1.8</wheelAcceleration>
      <commandTopic>cmd_vel</commandTopic>
      <odometryFrame>odom</odometryFrame>
      <odometryTopic>odom</odometryTopic>
      <robotBaseFrame>base_footprint</robotBaseFrame>
    </plugin>
  </gazebo>
  <gazebo reference="laser">
    <sensor name="rplidar" type="ray">
      <pose>0 0 0 0 0 0</pose>
      <visualize>true</visualize>
      <update_rate>5.5</update_rate>
      <ray>
        <scan>
          <horizontal>
            <samples>360</samples>
            <resolution>1</resolution>
            <min_angle>-3</min_angle>
            <max_angle>3</max_angle>
          </horizontal>
        </scan>
        <range>
          <min>0.10</min>
          <max>30.0</max>
          <resolution>0.01</resolution>
        </range>
        <noise>
          <type>gaussian</type>
          <mean>0.0</mean>
          <stddev>0.01</stddev>
        </noise>
      </ray>
      <plugin filename="libgazebo_ros_laser.so" name="gazebo_rplidar">
        <topicName>/scan</topicName>
        <frameName>laser</frameName>
      </plugin>
    </sensor>
  </gazebo>
  <gazebo reference="camera">
    <sensor name="camera_node" type="camera">
      <update_rate>30.0</update_rate>
      <camera name="head">
        <horizontal_fov>1.3962634</horizontal_fov>
        <image>
          <width>1280</width>
          <height>720</height>
          <format>R8G8B8</format>
        </image>
        <clip>
          <near>0.02</near>
          <far>300</far>
        </clip>
        <noise>
          <type>gaussian</type>
          <mean>0.0</mean>
          <stddev>0.007</stddev>
        </noise>
      </camera>
      <plugin filename="libgazebo_ros_camera.so" name="gazebo_camera">
        <alwaysOn>true</alwaysOn>
        <updateRate>0.0</updateRate>
        <cameraName>/camera</cameraName>
        <imageTopicName>image_raw</imageTopicName>
        <cameraInfoTopicName>camera_info</cameraInfoTopicName>
        <frameName>camera</frameName>
        <hackBaseline>0.07</hackBaseline>
        <distortionK1>0.0</distortionK1>
        <distortionK2>0.0</distortionK2>
        <distortionK3>0.0</distortionK3>
        <distortionT1>0.0</distortionT1>
        <distortionT2>0.0</distortionT2>
      </plugin>
    </sensor>
  </gazebo>
</robot>

打开一个命令行：

cd workspace
source ./devel/setup.bash
roslaunch urdf02_gazebo demo03_env.launch

打开一个命令行：

cd workspace
source ./devel/setup.bash
roslaunch urdf02_gazebo demo04_sensor.launch

4.kinect信息仿真以及显示

通过 Gazebo 模拟kinect摄像头，并在 Rviz 中显示kinect摄像头数据。

实现流程:
kinect摄像头仿真基本流程:

• 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kinect摄像头配置；
• 将此文件集成进xacro文件；
• 启动 Gazebo，使用 Rviz 显示kinect摄像头信息。

1. Gazebo仿真Kinect
   1.1 新建 Xacro 文件，配置 kinetic传感器信息

<robot name="my_sensors" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
    <gazebo reference="support">  
      <sensor type="depth" name="camera">
        <always_on>true</always_on>
        <update_rate>20.0</update_rate>
        <camera>
          <horizontal_fov>${60.0*PI/180.0}</horizontal_fov>
          <image>
            <format>R8G8B8</format>
            <width>640</width>
            <height>480</height>
          </image>
          <clip>
            <near>0.05</near>
            <far>8.0</far>
          </clip>
        </camera>
        <plugin name="kinect_camera_controller" filename="libgazebo_ros_openni_kinect.so">
          <cameraName>camera</cameraName>
          <alwaysOn>true</alwaysOn>
          <updateRate>10</updateRate>
          <!-- 采集一般图像 -->
          <imageTopicName>rgb/image_raw</imageTopicName>
          <depthImageTopicName>depth/image_raw</depthImageTopicName>
          <pointCloudTopicName>depth/points</pointCloudTopicName>
          <cameraInfoTopicName>rgb/camera_info</cameraInfoTopicName>
          <depthImageCameraInfoTopicName>depth/camera_info</depthImageCameraInfoTopicName>
          <frameName>support</frameName>
          <baseline>0.1</baseline>
          <distortion_k1>0.0</distortion_k1>
          <distortion_k2>0.0</distortion_k2>
          <distortion_k3>0.0</distortion_k3>
          <distortion_t1>0.0</distortion_t1>
          <distortion_t2>0.0</distortion_t2>
          <pointCloudCutoff>0.4</pointCloudCutoff>
        </plugin>
      </sensor>
    </gazebo>

</robot>

1.2 xacro 文件集成
将步骤1的 Xacro 文件集成进总的机器人模型文件，代码示例如下:

<robot name="mycar" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
    <!-- 包含惯性矩阵文件 -->
    <xacro:include filename="head.xacro" />
    <!--包含底盘、摄像头、雷达的xacro文件-->
    <xacro:include filename="demo05_car_base.urdf.xacro" />
    <xacro:include filename="demo06_car_camera.urdf.xacro" />
    <xacro:include filename="demo07_car_laser.urdf.xacro" />

    <!-- 运动控制 -->
    <xacro:include filename="gazebo/move.xacro" />

    <!-- 雷达 -->
    <xacro:include filename="gazebo/laser.xacro" />

    <!-- 摄像头 -->
    <xacro:include filename="gazebo/camera.xacro" />

    <!-- kinect -->
    <xacro:include filename="gazebo/kinect.xacro" />
</robot>

打开一个命令行：

cd workspace/src/urdf02_gazebo/urdf
rosrun xacro xacro car.urdf.xacro > car.urdf

输出，并将输出文件中的中文去掉：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!-- =================================================================================== -->
<!-- |    This document was autogenerated by xacro from car.urdf.xacro                 | -->
<!-- |    EDITING THIS FILE BY HAND IS NOT RECOMMENDED                                 | -->
<!-- =================================================================================== -->
<robot name="mycar">
  <link name="base_footprint">
    <visual>
      <geometry>
        <sphere radius="0.001"/>
      </geometry>
    </visual>
  </link>
  <!--2-1.link-->
  <link name="base_link">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.08" radius="0.1"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="baselink_color">
        <color rgba="1 0.5 0.2 0.5"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.08" radius="0.1"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="2"/>
      <inertia ixx="0.00606666666667" ixy="0" ixz="0" iyy="0.00606666666667" iyz="0" izz="0.01"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="base_link">
    <material>Gazebo/Yellow</material>
  </gazebo>
  <!--2-2.joint-->
  <joint name="link2footprint" type="fixed">
    <parent link="base_footprint"/>
    <child link="base_link"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.055"/>
  </joint>
  <link name="left_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="left_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.05"/>
      <inertia ixx="1.4140625e-05" ixy="0" ixz="0" iyy="1.4140625e-05" iyz="0" izz="2.640625e-05"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="left_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--3-2.joint-->
  <joint name="left2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="left_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0.1 -0.0225"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <link name="right_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="right_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.015" radius="0.0325"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.05"/>
      <inertia ixx="1.4140625e-05" ixy="0" ixz="0" iyy="1.4140625e-05" iyz="0" izz="2.640625e-05"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="right_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--3-2.joint-->
  <joint name="right2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="right_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0 -0.1 -0.0225"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <!--4-1.link-->
  <link name="front_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="front_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <inertia ixx="2.25e-07" ixy="0" ixz="0" iyy="2.25e-07" iyz="0" izz="2.25e-07"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="front_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--4-2.joint-->
  <joint name="front2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="front_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.08 0 -0.0475"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <!--4-1.link-->
  <link name="back_wheel">
    <visual>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="back_wheel">
        <color rgba="0 0 0 0.3"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <sphere radius="0.0075"/>
      </geometry>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <inertia ixx="2.25e-07" ixy="0" ixz="0" iyy="2.25e-07" iyz="0" izz="2.25e-07"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="back_wheel">
    <material>Gazebo/Red</material>
  </gazebo>
  <!--4-2.joint-->
  <joint name="back2link" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="back_wheel"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="-0.08 0 -0.0475"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <link name="camera">
    <visual>
      <geometry>
        <box size="0.02 0.05 0.05"/>
      </geometry>
      <material name="black">
        <color rgba="0 0 0 0.8"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <box size="0.02 0.05 0.05"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.01"/>
      <inertia ixx="2.41666666667e-06" ixy="0" ixz="0" iyy="2.41666666667e-06" iyz="0" izz="4.16666666667e-06"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="camera">
    <material>Gazebo/Blue</material>
  </gazebo>
  <joint name="camera2base" type="fixed">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="camera"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.08 0 0.065"/>
  </joint>
  <link name="support">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.15" radius="0.01"/>
      </geometry>
      <material name="yellow">
        <color rgba="0.8 0.5 0.0 0.5"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.15" radius="0.01"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.1"/>
      <inertia ixx="0.00019" ixy="0" ixz="0" iyy="0.00019" iyz="0" izz="5e-06"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="support">
    <material>Gazebo/Gray</material>
  </gazebo>
  <joint name="support2base" type="fixed">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="support"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.0 0.0 0.115"/>
  </joint>
  <link name="laser">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.05" radius="0.03"/>
      </geometry>
      <material name="black">
        <color rgba="0 0 0 0.5"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
        <cylinder length="0.05" radius="0.03"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
      <mass value="0.15"/>
      <inertia ixx="6.5e-05" ixy="0" ixz="0" iyy="6.5e-05" iyz="0" izz="6.75e-05"/>
    </inertial>
  </link>
  <gazebo reference="laser">
    <material>Gazebo/Black</material>
  </gazebo>
  <joint name="laser2support" type="fixed">
    <parent link="support"/>
    <child link="laser"/>
    <origin rpy="0 0 0" xyz="0.0 0.0 0.1"/>
  </joint>
  <!-- Transmission is important to link the joints and the controller -->
  <transmission name="left2link_trans">
    <type>transmission_interface/SimpleTransmission</type>
    <joint name="left2link">
      <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
    </joint>
    <actuator name="left2link_motor">
      <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
      <mechanicalReduction>1</mechanicalReduction>
    </actuator>
  </transmission>
  <!-- Transmission is important to link the joints and the controller -->
  <transmission name="right2link_trans">
    <type>transmission_interface/SimpleTransmission</type>
    <joint name="right2link">
      <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
    </joint>
    <actuator name="right2link_motor">
      <hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface>
      <mechanicalReduction>1</mechanicalReduction>
    </actuator>
  </transmission>
  <gazebo>
    <plugin filename="libgazebo_ros_diff_drive.so" name="differential_drive_controller">
      <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>left2link</leftJoint>
      <rightJoint>right2link</rightJoint>
      <wheelSeparation>0.2</wheelSeparation>
      <wheelDiameter>0.065</wheelDiameter>
      <broadcastTF>1</broadcastTF>
      <wheelTorque>30</wheelTorque>
      <wheelAcceleration>1.8</wheelAcceleration>
      <commandTopic>cmd_vel</commandTopic>
      <odometryFrame>odom</odometryFrame>
      <odometryTopic>odom</odometryTopic>
      <robotBaseFrame>base_footprint</robotBaseFrame>
    </plugin>
  </gazebo>
  <gazebo reference="laser">
    <sensor name="rplidar" type="ray">
      <pose>0 0 0 0 0 0</pose>
      <visualize>true</visualize>
      <update_rate>5.5</update_rate>
      <ray>
        <scan>
          <horizontal>
            <samples>360</samples>
            <resolution>1</resolution>
            <min_angle>-3</min_angle>
            <max_angle>3</max_angle>
          </horizontal>
        </scan>
        <range>
          <min>0.10</min>
          <max>30.0</max>
          <resolution>0.01</resolution>
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          <stddev>0.01</stddev>
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      </ray>
      <plugin filename="libgazebo_ros_laser.so" name="gazebo_rplidar">
        <topicName>/scan</topicName>
        <frameName>laser</frameName>
      </plugin>
    </sensor>
  </gazebo>
  <gazebo reference="camera">
    <sensor name="camera_node" type="camera">
      <update_rate>30.0</update_rate>
      <camera name="head">
        <horizontal_fov>1.3962634</horizontal_fov>
        <image>
          <width>1280</width>
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          <format>R8G8B8</format>
        </image>
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          <near>0.02</near>
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        <noise>
          <type>gaussian</type>
          <mean>0.0</mean>
          <stddev>0.007</stddev>
        </noise>
      </camera>
      <plugin filename="libgazebo_ros_camera.so" name="gazebo_camera">
        <alwaysOn>true</alwaysOn>
        <updateRate>0.0</updateRate>
        <cameraName>/camera</cameraName>
        <imageTopicName>image_raw</imageTopicName>
        <cameraInfoTopicName>camera_info</cameraInfoTopicName>
        <frameName>camera</frameName>
        <hackBaseline>0.07</hackBaseline>
        <distortionK1>0.0</distortionK1>
        <distortionK2>0.0</distortionK2>
        <distortionK3>0.0</distortionK3>
        <distortionT1>0.0</distortionT1>
        <distortionT2>0.0</distortionT2>
      </plugin>
    </sensor>
  </gazebo>
  <gazebo reference="support">
    <sensor name="camera" type="depth">
      <always_on>true</always_on>
      <update_rate>20.0</update_rate>
      <camera>
        <horizontal_fov>1.04719756667</horizontal_fov>
        <image>
          <format>R8G8B8</format>
          <width>640</width>
          <height>480</height>
        </image>
        <clip>
          <near>0.05</near>
          <far>8.0</far>
        </clip>
      </camera>
      <plugin filename="libgazebo_ros_openni_kinect.so" name="kinect_camera_controller">
        <cameraName>camera</cameraName>
        <alwaysOn>true</alwaysOn>
        <updateRate>10</updateRate>
        <imageTopicName>rgb/image_raw</imageTopicName>
        <depthImageTopicName>depth/image_raw</depthImageTopicName>
        <pointCloudTopicName>depth/points</pointCloudTopicName>
        <cameraInfoTopicName>rgb/camera_info</cameraInfoTopicName>
        <depthImageCameraInfoTopicName>depth/camera_info</depthImageCameraInfoTopicName>
        <frameName>support</frameName>
        <baseline>0.1</baseline>
        <distortion_k1>0.0</distortion_k1>
        <distortion_k2>0.0</distortion_k2>
        <distortion_k3>0.0</distortion_k3>
        <distortion_t1>0.0</distortion_t1>
        <distortion_t2>0.0</distortion_t2>
        <pointCloudCutoff>0.4</pointCloudCutoff>
      </plugin>
    </sensor>
  </gazebo>
</robot>

打开一个命令行：

cd workspace
source ./devel/setup.bash
roslaunch urdf02_gazebo demo03_env.launch

打开一个命令行：

cd workspace
source ./devel/setup.bash
roslaunch urdf02_gazebo demo04_sensor.launch

打开一个命令行：

rostopic pub -r 10 /cmd_vel geometry_msgs/Twist "linear:
  x: 0.0
  y: 0.0
  z: 0.0
angular:
  x: 0.0
  y: 0.0
  z: 0.5" 

补充:kinect 点云数据显示
在kinect中也可以以点云的方式显示感知周围环境，在 rviz 中操作如下:

问题:在rviz中显示时错位。

原因:在kinect中图像数据与点云数据使用了两套坐标系统，且两套坐标系统位姿并不一致。

解决:
1.在插件中为kinect设置坐标系，修改配置文件的<frameName>标签内容：

<frameName>support_depth</frameName>

2.发布新设置的坐标系到kinect连杆的坐标变换关系，在启动rviz的launch中，添加:

<node pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" name="static_transform_publisher" args="0 0 0 -1.57 0 -1.57 /support /support_depth" />

三、本章小结

本章主要介绍了ROS中仿真实现涉及的三大知识点:

• URDF(Xacro)
• Rviz
• Gazebo

URDF 是用于描述机器人模型的 xml 文件，可以使用不同的标签具代表不同含义，URDF 编写机器人模型代码冗余，xacro 可以优化 URDF 实现，代码实现更为精简、高效、易读。容易混淆的是Rviz与Gazebo，在此我们着重比较以下二者的区别:

rviz是三维可视化工具，强调把已有的数据可视化显示；

gazebo是三维物理仿真平台，强调的是创建一个虚拟的仿真环境。

rviz需要已有数据。

• rviz提供了很多插件，这些插件可以显示图像、模型、路径等信息，但是前提都是这些数据已经以话题、参数的形式发布，rviz做的事情就是订阅这些数据，并完成可视化的渲染，让开发者更容易理解数据的意义。
• gazebo不是显示工具，强调的是仿真，它不需要数据，而是创造数据。

我们可以在gazebo中免费创建一个机器人世界，不仅可以仿真机器人的运动功能，还可以仿真机器人的传感器数据。而这些数据就可以放到rviz中显示，所以使用gazebo的时候，经常也会和rviz配合使用。当我们手上没有机器人硬件或实验环境难以搭建时，仿真往往是非常有用的利器。

综上，如果你手上已经有机器人硬件平台，并且在上边可以完成需要的功能，用rviz应该就可以满足开发需求。

如果你手上没有机器人硬件，或者想在仿真环境中做一些算法、应用的测试，gazebo+rviz应该是你需要的。

另外，rviz配合其他功能包也可以建立一个简单的仿真环境，比如rviz+ArbotiX。

总结

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单记录了ROS的机器人系统仿真（Gazebo相关），如果有问题请在博客下留言或者咨询邮箱：[email protected]。