ROS-UDRFロボットモデルの最適化(xacro)

UDRFロボットモデルの欠陥

UDRFロボットモデルを実現するためのリファレンスリンク:https://blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/114991696

  • 繰り返しが多すぎるロングモデル
  • パラメータの変更は面倒で、二次開発には不便です
  • パラメータ計算機能なし

UDRFロボットモデルの最適化された実現

xacroモデルの利点

  • モデルコードの合理化
    • マクロ定義を作成する
    • ファイルに含まれています
  • プログラム可能なインターフェースを提供する
    • 絶え間ない
    • 変数
    • 数学的計算
    • 条件文

xacroの使い方

1.定数の定義

<!--name是定义的常量名,value是常量的值-->
<xacro:property name="M_PI" value="3.14159"/>

2.常時使用

<!--常量 ${ } 在括号里使用常量 在括号里面可以进行运算-->
<origin xyz="0 0 0" rpy="${M_PI/2} 0 0"/>

3.数学的計算

<!--括号里面可以进行运算-->
<origin xyz="0 ${(motor_length+wheel_length)/2} 0" rpy="0 0 0"/>

注意:
すべての数学演算は、演算の精度を確保するために浮動小数点数に変換されます

4.マクロの定義

<!--name是宏定义的名字类似函数名,params是类似函数参数,可以是字符串-->
<xacro:macro name="name" params="A B C">
   ......具体模型定义(类似函数内容)
</xacro:macro>

5.マクロ呼び出し

<!--A_value,B_value,C_value是宏的名称-->
<name A="A_value" B="B_value" C="C_value" />

6.ファイルに含まれるもの

<!--$(find+功能包)=包的具体路径-->
<xacro:include filename="$(find mbot_descripiton)/urdf/xacro/mbot_base.xacro" />

xacroは自動車ロボットを作成します

xacroロボットモデルを編集する

1.xacroロボットモデル関連の設定

cd ~/catkin_ws/src/mbot_description/urdf
mkdir xacro
cd xacro
sudo gedit mbot_base.xacro 

mbot_base.xacroファイルの内容

<!--声明xml文件及版本-->
<?xml version="1.0"?>
<robot name="mbot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">
	<!--定义相关机器人常量-->
    <xacro:property name="M_PI" value="3.1415926"/>
    <xacro:property name="base_radius" value="0.20"/>
    <xacro:property name="base_length" value="0.16"/>

    <xacro:property name="wheel_radius" value="0.06"/>
    <xacro:property name="wheel_length" value="0.025"/>
    <xacro:property name="wheel_joint_y" value="0.19"/>
    <xacro:property name="wheel_joint_z" value="0.05"/>

    <xacro:property name="caster_radius" value="0.015"/> 
    <xacro:property name="caster_joint_x" value="0.18"/>
   <!--定义相关机器人颜色常量-->
    <material name="yellow">
        <color rgba="1 0.4 0 1"/>
    </material>
    <material name="black">
        <color rgba="0 0 0 0.95"/>
    </material>
    <material name="gray">
        <color rgba="0.75 0.75 0.75 1"/>
    </material>
    <!--定义驱动轮的宏定义--> 
    <!--prefix(左轮还是右轮) reflect(镜像关系)-->
    <xacro:macro name="wheel" params="prefix reflect">
        <joint name="${prefix}_wheel_joint" type="fixed">
            <origin xyz="0 ${reflect*wheel_joint_y} ${-wheel_joint_z}" rpy="0 0 0"/>
            <parent link="base_link"/>
            <child link="${prefix}_wheel_link"/>
            <axis xyz="0 1 0"/>
        </joint>

        <link name="${prefix}_wheel_link">
            <visual>
                <origin xyz="0 0 0" rpy="${M_PI/2} 0 0" />
                <geometry>
                    <cylinder radius="${wheel_radius}"  length = "${wheel_length}"/>
                </geometry>
                <material name="gray" />
            </visual>
        </link>
    </xacro:macro>
   <!--定义支撑轮的宏定义-->
   <!--prefix(前轮还是后轮) reflect(镜像关系)-->
    <xacro:macro name="caster" params="prefix reflect">
        <joint name="${prefix}_caster_joint" type="fixed">
            <origin xyz="${reflect*caster_joint_x} 0 ${-(base_length/2 + caster_radius)}" rpy="0 0 0"/>
            <parent link="base_link"/>
            <child link="${prefix}_caster_link"/>
            <axis xyz="0 1 0"/>
        </joint>

        <link name="${prefix}_caster_link">
            <visual>
                <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/>
                <geometry>
                    <sphere radius="${caster_radius}" />
                </geometry>
                <material name="black" />
            </visual>
        </link>
    </xacro:macro>
    <!--定义主体base -->
        <xacro:macro name="mbot_base">  <!-- 宏定义 -->
        <link name="base_footprint">   <!-- 主要作用可以修改机器人主体的整体位置 -->
            <visual>
                <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
                <geometry>
                    <box size="0.001 0.001 0.001" />
                </geometry>
            </visual>
        </link>

        <joint name="base_footprint_joint" type="fixed"><!-- 让机器人的base_link上移,至车轮与水平线平齐 -->
            <origin xyz="0 0 ${base_length/2 + caster_radius*2}" rpy="0 0 0" />        
            <parent link="base_footprint"/>
            <child link="base_link" />
        </joint>

        <link name="base_link">
            <visual>
                <origin xyz=" 0 0 0" rpy="0 0 0" />
                <geometry>
                    <cylinder length="${base_length}" radius="${base_radius}"/>
                </geometry>
                <material name="yellow" />
            </visual>
        </link>

        <wheel prefix="left" reflect="-1"/> <!-- 调用驱动轮子宏定义 -->
        <wheel prefix="right" reflect="1"/> <!-- 调用驱动轮子宏定义 -->

        <caster prefix="front" reflect="-1"/> <!-- 调用支撑轮子宏定义 -->
        <caster prefix="back" reflect="1"/> <!-- 调用支撑轮子宏定义 -->
    </xacro:macro>
</robot>
sudo gedit mbot.xacro

mbot.xacroファイルの内容

<?xml version="1.0"?>
<robot name="arm" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">
    <xacro:include filename="$(find mbot_description)/urdf/xacro/mbot_base.xacro" /> <!-- 包含文件 -->
    <mbot_base/>    <!-- 调用宏定义 -->
</robot>
cd ~/catkin_ws/src/mbot_description/launch
mkdir xacro
cd xacro
sudo gedit display_mbot_base_xacro.launch

display_mbot_base_xacro.launchファイルの内容

<launch>
	<arg name="model" default="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find mbot_description)/urdf/xacro/mbot.xacro'" />
	<arg name="gui" default="true" />
	<param name="robot_description" command="$(arg model)" />
    <!-- 设置GUI参数,显示关节控制插件 -->
	<param name="use_gui" value="$(arg gui)"/>
    <!-- 运行joint_state_publisher节点,发布机器人的关节状态  -->
	<node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" />
	<!-- 运行robot_state_publisher节点,发布tf  -->
	<node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" />
    <!-- 运行rviz可视化界面 -->
	<node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(find mbot_description)/config/mbot.rviz" required="true" />
</launch>

问题说明
画像に問題が表示されるここに画像の説明を挿入
解決策:ファイルのラベルに修正を
mbot_base.xacrojointtypefixed

スタートアップモデルがrvizに表示されます

ディスプレイを確認してください

roslaunch mbot_description display_mbot_base_xacro.launch

ここに画像の説明を挿入

概要

xacroを使用してURDFモデルを最適化することにより、コードの量が大幅に簡素化され、コードの変更が容易になることがわかります。さらに、コードはより具体的で整理されます。

参照リンク

1. UDRF最適化—XACRO
2.名前空間の問題により、[…_link]から[base_link]への変換が行われません。

おすすめ

転載: blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/115012425