ROS学习记录（二）————使用smartcar进行仿真(用.xacro文件来运行rviz)

时间：2022-07-16 06:51:03

我发现一个学习ROS系统的好网站：

创客智造
http://www.ncnynl.com/

这里面关于ROS的各个方面都有很详细的介绍。

这周，不，上周我对整个ROS是绝望的，我用一个一个下午的时间在敲代码进行这个例程的学习，可以说是费劲磨难，怎么也弄不出来，网上的各种帖子都找遍了，但没有有个有详细的介绍到底该怎么运行出来的，这之间，我有时以为是版本的原因，就把Ubuntu的版本从12.04换到14.04还是不行；有时以为是vim编辑器的缘故，然后，找帖子千辛万苦的装上，当然，还是不行++；又觉得是gazebo模拟器没装的原因，当然，结果和前两个一样，又是一场空，关键是生气，“到底也要死个明白啊！”我一星期都不知道哪里出了问题！所幸的是，偶然的机会找到这么一个网站，试试的感觉去尝试一下，发现，竟然还不错哟！竟然能运行出来。天呐，当看到小车在转圈的时候，我都激动的想哭ROS学习记录（二）————使用smartcar进行仿真(用.xacro文件来运行rviz)。

下面是过程：

再插一句，我虽然还不太确定，但有种隐约的感觉，那就是跟版本有关系，我换了好几个版本，之前用的易科的开发版，直接给弃了，老是出毛病，我是直接装的华东师范大学智能机器人运动与视觉实验室主办2015中国ROS Summer School中制作的Ubuntu for ROS，下面是地址：

http://www.ncnynl.com/archives/201608/497.html

ROS学习记录（二）————使用smartcar进行仿真(用.xacro文件来运行rviz)

切入正题：

首先，安装urdf_tutorial，可以使用其中的例子

$ sudo apt-get install ros-indigo-urdf-tutorial

ROS学习记录（二）————使用smartcar进行仿真(用.xacro文件来运行rviz)

这里面需要输入密码：aicrobo

接着，安装liburdfdom-tools，提供对urdf文件的检查

$ sudo apt-get install liburdfdom-tools

可能是我网速的事儿，我感觉有点慢。因为这个过程是需要是从网上下载的，所有要保证联网状态才行。

ROS学习记录（二）————使用smartcar进行仿真(用.xacro文件来运行rviz)

接下来的步骤，就是很多帖子里面没有提到的了，也不知道是我太笨，还是人家太聪明，我都不知道该咋弄，结果人家的帖子一下子就跳到了下一个过程了。

$ cd ~/catkin_ws/src

$catkin_create_pkg  smartcar_description  std_msgs rospy roscpp urdf

这两个的命令的意思是找到catkin_ws下的src文件，并在这个文件夹里面进行下面的操作（第一句）；在这个文件夹（src）里面建立一个名为“smartcar_description”的文件夹（正式的叫创建硬件描述包），我们这个例程的所有的内容都要放到这个文件夹里面，并且生成一下配套的一下文件

ROS学习记录（二）————使用smartcar进行仿真(用.xacro文件来运行rviz)

会在home里面生成配套的文件：

ROS学习记录（二）————使用smartcar进行仿真(用.xacro文件来运行rviz)

smartcar_description里面就是这个样子：

ROS学习记录（二）————使用smartcar进行仿真(用.xacro文件来运行rviz)

然后，就是在smartcar_description中建立urdf，launch，config三个文件夹，并在里面存放一些文件：

$cd smartcar_description //定位到这个文件夹下

$mkdir urdf

$cd urdf //生成一个叫urdf的文件夹
$mkdir launch

$cd launch //生成一个叫launch的文件夹
$cd urdf //生成一个叫config的文件夹
$mkdir config
$cd urdf
$cd ~/catkin_ws/src/urdf  //选中urdf文件夹

$touch smartcar_body.urdf.xacro //在urdf文件夹下创建一个叫smartcar_body.urdf.xacro的文件




然后呢，就是没有什么技术含量的复制，粘贴了。


把下面的这些代码，复制下来，然后，打开新建的smartcar_body.urdf.xacro文件，像粘贴word的一样，粘上去，保存一下。


1.机器人主体smartcar_body.urdf.xacro






<?xml version="1.0"?> 
<robot name="smartcar" xmlns:xacro="http://ros.org/wiki/xacro">  
  <xacro:property name="M_PI" value="3.14159"/>    
  <!-- Macro for SmartCar body. Including Gazebo extensions, but does not include Kinect -->  
  <xacro:include filename="$(find smartcar_description)/urdf/gazebo.urdf.xacro"/>  
  <xacro:property name="base_x" value="0.33" />  
  <xacro:property name="base_y" value="0.33" />  
  <xacro:macro name="smartcar_body">  
    <link name="base_link">  
    <inertial>  
      <origin xyz="0 0 0.055"/>  
      <mass value="1.0" />  
      <inertia ixx="1.0" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="1.0" iyz="0.0" izz="1.0"/>  
    </inertial>  
    <visual>  
      <geometry>  
        <box size="0.25 .16 .05"/>  
      </geometry>  
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.055"/> 
      <material name="blue">  
      <color rgba="0 0 .8 1"/>  
      </material>  
   </visual>  
   <collision>  
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0.055"/>  
      <geometry>  
        <box size="0.25 .16 .05" />  
      </geometry>  
    </collision>  
  </link>




<link name="left_front_wheel"> 
    <inertial>  
      <origin  xyz="0.08 0.08 0.025"/>  
      <mass value="0.1" />  
       <inertia ixx="1.0" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="1.0" iyz="0.0" izz="1.0"/>  
    </inertial>




<visual> 
      <geometry>  
        <cylinder length=".02" radius="0.025"/>  
      </geometry>  
      <material name="black">  
        <color rgba="0 0 0 1"/>  
      </material>  
    </visual>  
    <collision>  
      <origin rpy="0 1.57075 1.57075" xyz="0.08 0.08 0.025"/>  
      <geometry>  
         <cylinder length=".02" radius="0.025"/>  
      </geometry>  
    </collision>  
  </link>




<joint name="left_front_wheel_joint" type="continuous"> 
    <axis xyz="0 0 1"/>  
    <parent link="base_link"/>  
    <child link="left_front_wheel"/>  
    <origin rpy="0 1.57075 1.57075" xyz="0.08 0.08 0.025"/>  
    <limit effort="100" velocity="100"/>  
    <joint_properties damping="0.0" friction="0.0"/>  
  </joint>




<link name="right_front_wheel">




<inertial>




<origin xyz="0.08 -0.08 0.025"/>




<mass value="0.1" />




<inertia ixx="1.0" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="1.0" iyz="0.0" izz="1.0"/>




</inertial>




<visual>




<geometry>




<cylinder length=".02" radius="0.025"/>




</geometry>




<material name="black">




<color rgba="0 0 0 1"/>




</material>




</visual>




<collision>




<origin rpy="0 1.57075 1.57075" xyz="0.08 -0.08 0.025"/>




<geometry>




<cylinder length=".02" radius="0.025"/>




</geometry>




</collision>




</link>






<joint name="right_front_wheel_joint" type="continuous">




<axis xyz="0 0 1"/>




<parent link="base_link"/>




<child link="right_front_wheel"/>




<origin rpy="0 1.57075 1.57075" xyz="0.08 -0.08 0.025"/>




<limit effort="100" velocity="100"/>




<joint_properties damping="0.0" friction="0.0"/>




</joint>






<link name="left_back_wheel">




<inertial>




<origin xyz="-0.08 0.08 0.025"/>




<mass value="0.1" />




<inertia ixx="1.0" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="1.0" iyz="0.0" izz="1.0"/>




</inertial>




<visual>




<geometry>




<cylinder length=".02" radius="0.025"/>




</geometry>




<material name="black">




<color rgba="0 0 0 1"/>




</material>




</visual>




<collision>




<origin rpy="0 1.57075 1.57075" xyz="-0.08 0.08 0.025"/>




<geometry>




<cylinder length=".02" radius="0.025"/>




</geometry>




</collision>




</link>






<joint name="left_back_wheel_joint" type="continuous">




<axis xyz="0 0 1"/>




<parent link="base_link"/>




<child link="left_back_wheel"/>




<origin rpy="0 1.57075 1.57075" xyz="-0.08 0.08 0.025"/>




<limit effort="100" velocity="100"/>




<joint_properties damping="0.0" friction="0.0"/>




</joint>






<link name="right_back_wheel">




<inertial>




<origin xyz="-0.08 -0.08 0.025"/>




<mass value="0.1" />




<inertia ixx="1.0" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="1.0" iyz="0.0" izz="1.0"/>




</inertial>




<visual>




<geometry>




<cylinder length=".02" radius="0.025"/>




</geometry>




<material name="black">




<color rgba="0 0 0 1"/>




</material>




</visual>




<collision>




<origin rpy="0 1.57075 1.57075" xyz="-0.08 -0.08 0.025"/>




<geometry>




<cylinder length=".02" radius="0.025"/>




</geometry>




</collision>




</link>








<joint name="right_back_wheel_joint" type="continuous">




<axis xyz="0 0 1"/>




<parent link="base_link"/>




<child link="right_back_wheel"/>




<origin rpy="0 1.57075 1.57075" xyz="-0.08 -0.08 0.025"/>




<limit effort="100" velocity="100"/>




<joint_properties damping="0.0" friction="0.0"/>




</joint>






<link name="head">




<inertial>




<origin xyz="0.08 0 0.08"/>




<mass value="0.1" />




<inertia ixx="1.0" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="1.0" iyz="0.0" izz="1.0"/>




</inertial>




<visual>




<geometry>




<box size=".02 .03 .03"/>




</geometry>




<material name="white">




<color rgba="1 1 1 1"/>




</material>




</visual>




<collision>




<origin xyz="0.08 0 0.08"/>




<geometry>




<cylinder length=".02" radius="0.025"/>




</geometry>




</collision>




</link>






<joint name="tobox" type="fixed">




<parent link="base_link"/>




<child link="head"/>




<origin xyz="0.08 0 0.08"/>




</joint>




</xacro:macro>






</robot>


 




然后，接着把下面的几个也按这样的方法，创建起来。


2.gazebo属性部分 gazebo.urdf.xacro




touch gazebo.urdf.xacro




把下面的内容粘贴上去（和上面的一样）




<?xml version="1.0"?>

<robot xmlns:controller="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#controller"   

    xmlns:interface="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#interface"   

    xmlns:sensor="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#sensor"   

    xmlns:xacro="http://ros.org/wiki/xacro"   

    name="smartcar_gazebo">  

<!-- ASUS Xtion PRO camera for simulation -->  

<!-- gazebo_ros_wge100 plugin is in kt2_gazebo_plugins package -->  

<xacro:macro name="smartcar_sim">  

    <gazebo reference="base_link">  

        <material>Gazebo/Blue</material>  

    </gazebo>  

    <gazebo reference="right_front_wheel">  

        <material>Gazebo/FlatBlack</material>  

    </gazebo>  

    <gazebo reference="right_back_wheel">  

        <material>Gazebo/FlatBlack</material>  

    </gazebo>  

    <gazebo reference="left_front_wheel">  

        <material>Gazebo/FlatBlack</material>  

    </gazebo>  

    <gazebo reference="left_back_wheel">  

        <material>Gazebo/FlatBlack</material>  

    </gazebo>  

    <gazebo reference="head">  

        <material>Gazebo/White</material>  

    </gazebo>  

</xacro:macro>  

</robot>




接着，


3、主文件 smartcar.urdf.xacro




touch smartcar.urdf.xacro






<?xml version="1.0"?>

<robot name="smartcar"    

    xmlns:xi="http://www.w3.org/2001/XInclude"  

    xmlns:gazebo="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#gz"  

    xmlns:model="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#model"  

    xmlns:sensor="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#sensor"  

    xmlns:body="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#body"  

    xmlns:geom="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#geom"  

    xmlns:joint="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#joint"  

    xmlns:controller="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#controller"  

    xmlns:interface="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#interface"  

    xmlns:rendering="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#rendering"  

    xmlns:renderable="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#renderable"  

    xmlns:physics="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#physics"  

    xmlns:xacro="http://ros.org/wiki/xacro">  

  <xacro:include filename="$(find smartcar_description)/urdf/smartcar_body.urdf.xacro" />  

  <!-- Body of SmartCar, with plates, standoffs and Create (including sim sensors) -->  

  <smartcar_body/>  

  <smartcar_sim/>

</robot>




这三个文件建立好了：


ROS学习记录（二）————使用smartcar进行仿真(用.xacro文件来运行rviz)


同样，再在smartcar_description文件夹下的luanch文件夹中建立下面的文件：




$ cd ~/catkin_ws/src/launch
$ touch smartcar_display.rviz.launch




和之前一样，把下面的代码粘进去




<launch>  

    <param name="/use_sim_time" value="false" />  

    <!-- Load the URDF/Xacro model of our robot -->  

    <arg name="urdf_file" default="$(find xacro)/xacro.py '$(find smartcar_description)/urdf/smartcar.urdf.xacro'" />  

    <arg name="gui" default="false" />

    <param name="robot_description" command="$(arg urdf_file)" />

    <param name="use_gui" value="$(arg gui)"/>

    <node name="arbotix" pkg="arbotix_python" type="arbotix_driver" output="screen">

        <rosparam file="$(find smartcar_description)/config/smartcar_arbotix.yaml" command="load" />

        <param name="sim" value="true"/>

    </node>  

    <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" >  

    </node>  

    <node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="state_publisher">  

        <param name="publish_frequency" type="double" value="20.0" />  

    </node>  

     <!-- We need a static transforms for the wheels -->  

    <node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="odom_left_wheel_broadcaster" args="0 0 0 0 0 0 /base_link /left_front_link 100" />  

    <node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="odom_right_wheel_broadcaster" args="0 0 0 0 0 0 /base_link /right_front_link 100" />  

    <node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(find smartcar_description)/urdf.rviz" />  

</launch>




ROS学习记录（二）————使用smartcar进行仿真(用.xacro文件来运行rviz)


再在smartcar_description文件夹下的config文件夹中建立下面的文件：




$ cd ~/catkin_ws/src/config

$ touch smartcar_arbotix.yaml




把下面的代码粘进去。




port: /dev/ttyUSB0

baud: 115200

rate: 20

sync_write: True

sync_read: True

read_rate: 20

write_rate: 20

controllers: {

   #  Pololu motors: 1856 cpr = 0.3888105m travel = 4773 ticks per meter (empirical: 4100)

   base_controller: {type: diff_controller, base_frame_id: base_link, base_width: 0.26, ticks_meter: 4100, Kp: 12, Kd: 12, Ki: 0, Ko: 50, accel_limit: 1.0 }

}




ROS学习记录（二）————使用smartcar进行仿真(用.xacro文件来运行rviz)


在smartcar_description文件夹下，直接建立一个文件urdf.rviz


把代码粘进去




Panels:

  - Class: rviz/Displays

    Help Height: 78

    Name: Displays

    Property Tree Widget:

      Expanded:

        - /Global Options1

        - /Status1

      Splitter Ratio: 0.5

    Tree Height: 565

  - Class: rviz/Selection

    Name: Selection

  - Class: rviz/Tool Properties

    Expanded:

      - /2D Pose Estimate1

      - /2D Nav Goal1

      - /Publish Point1

    Name: Tool Properties

    Splitter Ratio: 0.588679

  - Class: rviz/Views

    Expanded:

      - /Current View1

    Name: Views

    Splitter Ratio: 0.5

  - Class: rviz/Time

    Experimental: false

    Name: Time

    SyncMode: 0

    SyncSource: ""

Visualization Manager:

  Class: ""

  Displays:

    - Alpha: 0.5

      Cell Size: 1

      Class: rviz/Grid

      Color: 160; 160; 164

      Enabled: true

      Line Style:

        Line Width: 0.03

        Value: Lines

      Name: Grid

      Normal Cell Count: 0

      Offset:

        X: 0

        Y: 0

        Z: 0

      Plane: XY

      Plane Cell Count: 10

      Reference Frame: <Fixed Frame>

      Value: true

    - Alpha: 1

      Class: rviz/RobotModel

      Collision Enabled: false

      Enabled: true

      Links:

        {}

      Name: RobotModel

      Robot Description: robot_description

      TF Prefix: ""

      Update Interval: 0

      Value: true

      Visual Enabled: true

    - Class: rviz/TF

      Enabled: true

      Frame Timeout: 15

      Frames:

        All Enabled: true

      Marker Scale: 1

      Name: TF

      Show Arrows: true

      Show Axes: true

      Show Names: true

      Tree:

        {}

      Update Interval: 0

      Value: true

  Enabled: true

  Global Options:

    Background Color: 48; 48; 48

    Fixed Frame: /base_link

  Name: root

  Tools:

    - Class: rviz/Interact

      Hide Inactive Objects: true

    - Class: rviz/MoveCamera

    - Class: rviz/Select

    - Class: rviz/FocusCamera

    - Class: rviz/Measure

    - Class: rviz/SetInitialPose

      Topic: /initialpose

    - Class: rviz/SetGoal

      Topic: /move_base_simple/goal

    - Class: rviz/PublishPoint

      Single click: true

      Topic: /clicked_point

  Value: true

  Views:

    Current:

      Class: rviz/Orbit

      Distance: 10

      Focal Point:

        X: 0

        Y: 0

        Z: 0

      Name: Current View

      Near Clip Distance: 0.01

      Pitch: 0.465398

      Target Frame: <Fixed Frame>

      Value: Orbit (rviz)

      Yaw: 0.885398

    Saved: ~

Window Geometry:

  Displays:

    collapsed: false

  Height: 882

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最后应该是这样子的：


ROS学习记录（二）————使用smartcar进行仿真(用.xacro文件来运行rviz)


然后，运行下面的指令，应该就可以了




roslaunch smartcar_description smartcar_display.rviz.launch




ROS学习记录（二）————使用smartcar进行仿真(用.xacro文件来运行rviz)


注：以上的所有代码都是在一个终端里面完成的，要是不小心退出了，你可能要先找到对应的路径才可以执行。




$ cd ~/catkin_ws/src  //寻找到src文件夹，找其他文件夹的话，以此类推。




本次参考的是：


ROS探索总结-6.使用smartcar进行仿真 - 创客智造
http://www.ncnynl.com/archives/201609/843.html


下面这个里面有弄好的文件夹，可以直接下载下来运行。


ROS探索总结-7.smartcar源码上传 - 创客智造
http://www.ncnynl.com/archives/201609/845.html
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