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移动机器人小车3D模型的构建

时间:2019-10-08 来源:机器人在线 阅读:336

许多机器人爱好者经常会止步于机器人昂贵的价格。其中一种比较可行的方法是使用模拟器,来实现机器人的功能,为此我们需要建立自己的机器人模型,而ROS中是通过urdf文件实现的。


移动机器人小车3D模型的构建


1、介绍

2、创建硬件描述包

3、绘制机器人小车模型

4、建立urdf文件

5、建立launch文件命令

6、效果展示


1. 介绍


机器人的3D模型在ROS中是通过URDF文件实现,URDF(Unified Robot Description Format)就是描述机器人硬件尺寸布局的模型语言。它是同ROS通信的渠道,通过机器人的物理尺寸来配置机器人模型,ROS就可以有效的进行自主导航(Navagation)和碰撞检测(collision detect)了。


2. 创建硬件描述包


在ROS中,所有的ROS软件(包括我们创建的软件)都被组织成软件包的形式。因此,在工作空间catkin_ws/src/目录下通过catkin_create_pkg来创建硬件描述包:


$ catkin_create_pkg autolabor_description urdf

通过catkin_create_pkg创建了一个autolabor_description的包,该命令的最后一个参数是引入urdf库。


ROS中创建包详情请参考:http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials/CreatingPackage


在新建的包中创建 urdf 和 launch 文件夹用于存储 *.urdf 和 *.launch 文件。可以在catkin_ws/src/目录下看到:


3. 绘制机器人小车的3D模型


(当然,这一步并不是必要的,你也可以通过配置urdf文件来得到小车的模型,详情参考第四步)

通过机器人小车的物理参数,使用3D制图软件绘制机器人小车的3D模型



在autolabor_description包的目录下,新建meshes文件夹,将绘制的3D模型复制到在路径下


4. 建立urdf文件


在urdf文件夹下创建文件 autolabor_description.urdf文件,并将下列代码放在 autolabor_description.urdf文件中


如果绘制了3D模型,建立urdf文件

        xyz="0. 0. 0."

        rpy="0. 0. 0." />     

        value="0.251988675650349" />

        ixx="0.000595579869264794"

        ixy="5.99238175321912E-08"

        ixz="-1.98242615307314E-08"

        iyy="0.00102462329604677"

        iyz="-1.73115625503396E-05"

        izz="0.00060561972360446" />

         xyz="0. 0. 0.05"

        rpy="1.57 0. 1.57" />     

         filename="package://autolabor_description/meshes/base_link.stl" />

    name="">

 rgba="0.792156862745098 0.819607843137255 0.933333333333333 1" />

     

如果未绘制3D模型,通过配置urdf来得到模型,这里仅展示一个简单的example


其中配置解释如下:


对应模型的一个模块,可以通过标签joint让子模块与base_link进行关联;


5.创建launch命令文件


*.launch文件的作用是:同时启动多个节点,使用roslaunch命令运行.launch文件中指定的节点。在launch文件夹中创建文件display.launch,并编辑,代码如下:

第一个输入参数 model 就是要启动的urdf文件路径。

第二个输入参数 gui 指定是否启用关节转动控制面板窗口。

两个参数表示:分别描述要启动的模型描述文件(urdf)和关节转到控制窗口(gui,对应各个joint)。

三个节点:分别用于发送joint的信息,robot的控制信息,和rviz的启动。至此,模型搭建完毕,启动模型进行测试。


6.效果展示


进入工作空间目录下,编译文件,使用roslaunch命令来启动它:


$ cd ~/catkin_ws/

$ source devel/setup.bash

$ catkin_make


$ roslaunch autolabor_description display.launch



在启动rviz后,需要将上面标记的topic的参数改成上述图中,否则是无法观测到的,到此,就建立并启动了自己的机器人小车了。

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