（三）ROS中控制机器人运动的实现（在gazebo中显示）

ROS中控制机器人运动主要流程如下

新建模型—>加载驱动插件—>启动模型和节点->显示

有了机器人模型还不行，在Gazebo中仿真需要控制模型。模型中有轮子，需要控制轮子转动，控制轮子转动就需要加载驱动。

步骤：

（1）编辑机器人模型

（2）编辑gazebo属性，加载连接器控制驱动插件

（3）编辑gazebo属性，加载ros控制插件

（4）编辑.launch文件

（5）安装键盘控制器包

（6）运行.launch和键盘控制器程序，让小车动起来。

注意：xacro文件可以包含机器人模型的描述如

<joint>

标签,同样可以包含物理属性的描述如

<gazebo >

标签，可以将机器人模型标签项放在.xacro文件中，

<gazebo >

标签单独放在.gazebo文件中，然后在.xacro文件中使用#include命令将.gazebo文件加载进来。为了方便起见，本文将

<gazebo >

属性都放在一个.xacro文件中。

首先是要创建包，配置环境变量等操作，就不详述了。

然后的（1）（2）（3）步骤都是通过编辑.xacro文件实现。

在工程目录下的urdf文件夹下新建my_move_robot.xacro文件。

1.编辑机器人模型

在my_move_robot.xacro文件下加入以下代码，代码包含的元素有车身，关节，轮子，

其中车身通过固定关节连接，包括三个标签

a)车身

<link name="base_footprint">

，

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

<link name="base_link">

b)轮子

<link name="wheel_1">

c)轮子和机身的连接

<joint name="base_to_wheel1" type="continuous">

my_move_robot.xacro文件如下

<?xml version="1.0"?>

<robot xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro"
xmlns:sensor="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#sensor"
xmlns:controller="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#controller"
xmlns:interface="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#interface"
name="robot1_xacro">

<xacro:property name="length_wheel" value="0.05" />
<xacro:property name="radius_wheel" value="0.05" />
<xacro:macro name="default_inertial" params="mass">
<inertial>
<mass value="${mass}" />
<inertia ixx="1.0" ixy="0.0" ixz="0.0"
iyy="1.0" iyz="0.0"
izz="1.0" />
</inertial>
</xacro:macro>

<link name="base_footprint">
<visual>
<geometry>
<box size="0.001 0.001 0.001"/>
</geometry>
<origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
</visual>
<xacro:default_inertial mass="0.0001"/>
</link>
<joint name="base_footprint_joint" type="fixed">
<origin xyz="0 0 0" />
<parent link="base_footprint" />
<child link="base_link" />
</joint>

<link name="base_link">
<visual>
<geometry>
<box size="0.2 .3 .1"/>
</geometry>
<origin rpy="0 0 1.54" xyz="0 0 0.05"/>
<material name="white">
<color rgba="1 1 1 1"/>
</material>
</visual>
<collision>
<geometry>
<box size="0.2 .3 0.1"/>
</geometry>
</collision>
<xacro:default_inertial mass="10"/>
</link>

<link name="wheel_1">
<visual>
<geometry>
<cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>
</geometry>
<!-- <origin rpy="0 1.5 0" xyz="0.1 0.1 0"/> -->
<origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
<material name="black">
<color rgba="0 0 0 1"/>
</material>
</visual>
<collision>
<geometry>
<cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>
</geometry>
</collision>
<xacro:default_inertial mass="1"/>
</link>

<link name="wheel_2">
<visual>
<geometry>
<cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>
</geometry>
<!-- <origin rpy="0 1.5 0" xyz="-0.1 0.1 0"/> -->
<origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
<material name="black"/>
</visual>
<collision>
<geometry>
<cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>
</geometry>
</collision>
<xacro:default_inertial mass="1"/>

</link>

<link name="wheel_3">
<visual>
<geometry>
<cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>
</geometry>
<!-- <origin rpy="0 1.5 0" xyz="0.1 -0.1 0"/> -->

<origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
<material name="black"/>
</visual>
<collision>
<geometry>
<cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>
</geometry>
</collision>
<xacro:default_inertial mass="1"/>
</link>

<link name="wheel_4">
<visual>
<geometry>
<cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>
</geometry>
<!--    <origin rpy="0 1.5 0" xyz="-0.1 -0.1 0"/> -->
<origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0" />
<material name="black"/>
</visual>
<collision>
<geometry>
<cylinder length="${length_wheel}" radius="${radius_wheel}"/>
</geometry>
</collision>
<xacro:default_inertial mass="1"/>

</link>

<joint name="base_to_wheel1" type="continuous">
<parent link="base_link"/>
<child link="wheel_1"/>
<origin rpy="1.5707 0 0" xyz="0.1 0.15 0"/>
<axis xyz="0 0 1" />
</joint>

<joint name="base_to_wheel2" type="continuous">
<axis xyz="0 0 1" />
<anchor xyz="0 0 0" />
<limit effort="100" velocity="100" />
<parent link="base_link"/>
<child link="wheel_2"/>
<origin rpy="1.5707 0 0" xyz="-0.1 0.15 0"/>
</joint>

<joint name="base_to_wheel3" type="continuous">
<parent link="base_link"/>
<axis xyz="0 0 1" />
<child link="wheel_3"/>
<origin rpy="1.5707 0 0" xyz="0.1 -0.15 0"/>
</joint>

<joint name="base_to_wheel4" type="continuous">
<parent link="base_link"/>
<axis xyz="0 0 1" />
<child link="wheel_4"/>
<origin rpy="1.5707 0 0" xyz="-0.1 -0.15 0"/>
</joint>
</robot>

2.编辑gazebo属性，加载连接器控制驱动插件

在文件my_move_robot.xacro中加入连接器控制驱动插件代码，内容很简单，加载插件的动态链接库。

<!-- Drive controller -->
<gazebo>
<plugin name="skid_steer_drive_controller" filename="libgazebo_ros_skid_steer_drive.so">
<updateRate>100.0</updateRate>
<robotNamespace></robotNamespace>
<leftFrontJoint>base_to_wheel1</leftFrontJoint>
<rightFrontJoint>base_to_wheel3</rightFrontJoint>
<leftRearJoint>base_to_wheel2</leftRearJoint>
<rightRearJoint>base_to_wheel4</rightRearJoint>
<wheelSeparation>4</wheelSeparation>
<wheelDiameter>0.1</wheelDiameter>
<commandTopic>cmd_vel</commandTopic>
<odometryTopic>odom</odometryTopic>
<robotBaseFrame>base_footprint</robotBaseFrame>
<odometryFrame>odom</odometryFrame>
<torque>1</torque>
<topicName>cmd_vel</topicName>
<broadcastTF>1</broadcastTF>
</plugin>
</gazebo>

3.编辑gazebo属性，加载ros控制插件

在文件my_move_robot.xacro中加入ros控制插件代码，如下

<!-- ros_control plugin -->
<gazebo>
<plugin name="gazebo_ros_control" filename="libgazebo_ros_control.so">
<robotNamespace>/robot</robotNamespace>

</plugin>
</gazebo>

4.编辑.launch文件

文件很简单，内容包括加载一个空的地图，加载机器人模型，启动一个urdf_spawner服务节点。注意$(find gazebotest)表示我的工程包的文件目录。

<?xml version="1.0"?>
<launch>
<include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch">
</include>
<!-- Load the URDF into the ROS Parameter Server -->
<param name="robot_description"
command="$(find xacro)/xacro.py '$(find gazebotest)/urdf/my_move_robot.xacro'" />
<node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="state_publisher" />

<!-- Run a python script to the send a service call to gazebo_ros to spawn a URDF robot -->
<node name="urdf_spawner" pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" respawn="false" output="screen"
args="-urdf -model robot1 -param robot_description -z 0.05"/>

</launch>

5.安装键盘控制器包

使用如下命令安装

sudo apt-get install ros-hydro-teleop-twist-keyboard
rosstack profile
rospack profile

6.启动并运行，让小车动起来

a)启动.launch文件

roslaunch gazebotest my_move_roboot.launch

其中gazebotest为当前包的名字，此包要在ROS_PACK_PATH环境变量中。

my_move_roboot.launch为脚本，相当于一系列控制台命令

b)启动键盘控制器

rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

使用键盘控制可以看到小车在移动



在控制台输入rqt_graph，可以看到节点图如下