在一个真实的机器人上编程很让我们更好的理解机器人的控制方式，因为真实的机器人会给我们反馈。但是在没有真实机器人供我们实践的时候，ROS的仿真功能是一个不错的选择。

ROS通过URDF（UnifiedRobot Description Format) 就是描述机器人硬件尺寸布局.

一，软件环境

OS:Ubuntu 14.04

ROS:Indigo Full package

二，智能车尺寸数据

因为建立的是一个非常简单的机器人，所以我们尽量使用简单的元素：使用长方体代替车模，使用圆柱代替车轮，具体尺寸如下：

准备：

1.创建Rospackage命名为smartcar

catkin_create_pkgsmartcar std_msgs rospy roscpp urdf

2.建立文件夹launch和urdf分别用来存放.launch文件和.urdf文件

三、建立urdf文件

在smartcar文件夹下建立urdf文件夹，创建智能车的描述文件smartcar.urdf，描述代码如下：

[html] view plaincopy

<?xml version="1.0"?>
<robot name="smartcar">
<link name="base_link">
<visual>
<geometry>
<box size="0.25 .16 .05"/>
</geometry>
<origin rpy="0 0 1.57075" xyz="0 0 0"/>
<material name="blue">
<color rgba="0 0 .8 1"/>
</material>
</visual>
</link>
<link name="right_front_wheel">
<visual>
<geometry>
<cylinder length=".02" radius="0.025"/>
</geometry>
<material name="black">
<color rgba="0 0 0 1"/>
</material>
</visual>
</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 0" xyz="0.08 0.1 -0.03"/>
<limit effort="100" velocity="100"/>
<joint_properties damping="0.0" friction="0.0"/>
</joint>
<link name="right_back_wheel">
<visual>
<geometry>
<cylinder length=".02" radius="0.025"/>
</geometry>
<material name="black">
<color rgba="0 0 0 1"/>
</material>
</visual>
</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 0" xyz="0.08 -0.1 -0.03"/>
<limit effort="100" velocity="100"/>
<joint_properties damping="0.0" friction="0.0"/>
</joint>
<link name="left_front_wheel">
<visual>
<geometry>
<cylinder length=".02" radius="0.025"/>
</geometry>
<material name="black">
<color rgba="0 0 0 1"/>
</material>
</visual>
</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 0" xyz="-0.08 0.1 -0.03"/>
<limit effort="100" velocity="100"/>
<joint_properties damping="0.0" friction="0.0"/>
</joint>
<link name="left_back_wheel">
<visual>
<geometry>
<cylinder length=".02" radius="0.025"/>
</geometry>
<material name="black">
<color rgba="0 0 0 1"/>
</material>
</visual>
</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 0" xyz="-0.08 -0.1 -0.03"/>
<limit effort="100" velocity="100"/>
<joint_properties damping="0.0" friction="0.0"/>
</joint>
<link name="head">
<visual>
<geometry>
<box size=".02 .03 .03"/>
</geometry>
<material name="white">
<color rgba="1 1 1 1"/>
</material>
</visual>
</link>
<joint name="tobox" type="fixed">
<parent link="base_link"/>
<child link="head"/>
<origin xyz="0 0.08 0.025"/>
</joint>
</robot>

该文件可以帮助启动RViz来观察机器人。其中有三个node，一个是rviz,另外两个joint_state_publisher robot_state_publisher是必须的node。

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。

四，创建display.launch文件

[html] view plaincopy

<launch>
<arg name="model" />
<arg name="gui" default="False" />
<param name="robot_description" textfile="($find smartcar)/urdf/smartcar.urdf)" />
<param name="use_gui" value="$(arg gui)"/>
<node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" />
<node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="state_publisher" />
<node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(find urdf_tutorial)/urdf.rviz" required="true" />
</launch>

link可以指定许多属性：

<inertial> 定义惯性

<visual> 定义一个link的外观，大小，颜色和材质纹理贴图

<collision>定义碰撞检测属性

我们详细看一下<visual>的定义：

<geometry> 定义了几何形状为一个立方体，三个参数分别为长宽高，单位是米(m). 这里我们指定下层小车板子的板的尺寸。<geometry>可以有好几个选项：<box> 立方体 <cylinder>圆柱体 <sphere>球体
<material> 指定颜色rgb和透明度a. 它们取值范围都是[０,1] 区间。

使用下面命令启动RViz来查看我们刚刚完成的机器人模型：

运行

roslaunch smartcar display.launch gui:=true

参考：

1.Learning ROS for Robotics Peogramming

2.ROS探索总结（五）——创建简单的机器人模型smartcar

3.ROS 学习系列 -- 使用urdf创建机器人模型在Rviz中3D观察之一 link使用

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