《ROS2机器人建模URDF》8.2RVIZ2可视化移动机器人模型
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8.2 RVIZ2可视化移动机器人模型
大家好,我是小鱼,上一节讲完joint和link,我们来把我们上面定义的简单的URDF(包含身体和雷达)用RVIZ2显示出来,直观的感受下,我们的机器人模型。
URDF可视化的步骤如下:
- 建立机器人描述功能包
- 建立
urdf
文件夹编写urdf文件 - 建立
launch
文件夹,编写launch文件 - 修改
setup.py
配置,编译测试
1.建立功能包
轻车熟路,先创建一个fishbot_ws
工作空间,然后建立功能包,包的类型选ament_python
ros2 pkg create fishbot_description --build-type ament_python
2.建立URDF文件
建立URDF文件夹,创建urdf文件
cd fishbot_description && mkdir urdf
touch fishbot_base.urdf
完成后的目录结构:
├── fishbot_description
│ ├── __init__.py
├── package.xml
├── setup.cfg
├── setup.py
└── urdf└── fishbot_base.urdf
编辑fishbot_base.urdf
<?xml version="1.0"?>
<robot name="fishbot"><!-- base link --><link name="base_link"><visual><origin xyz="0 0 0.0" rpy="0 0 0"/><geometry><cylinder length="0.12" radius="0.10"/></geometry></visual></link><!-- laser link --><link name="laser_link"><visual><origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/><geometry><cylinder length="0.02" radius="0.02"/></geometry><material name="black"><color rgba="0.0 0.0 0.0 0.8" /> </material></visual></link><!-- laser joint --><joint name="laser_joint" type="fixed"><parent link="base_link" /><child link="laser_link" /><origin xyz="0 0 0.075" /></joint></robot>
3.建立launch文件
在目录src/fishbot_description
下创建launch文件夹下并新建display_rviz2.launch.py
文件。
mkdir launch
touch display_rviz2.launch.py
完成后的目录结构:
├── fishbot_description
│ ├── __init__.py
├── launch
│ └── display_rviz2.launch.py
├── package.xml
├── setup.cfg
├── setup.py
└── urdf└── fishbot_base.urdf
import os
from launch import LaunchDescription
from launch.substitutions import LaunchConfiguration
from launch_ros.actions import Node
from launch_ros.substitutions import FindPackageSharedef generate_launch_description():package_name = 'fishbot_description'urdf_name = "fishbot_base.urdf"ld = LaunchDescription()pkg_share = FindPackageShare(package=package_name).find(package_name) urdf_model_path = os.path.join(pkg_share, f'urdf/{urdf_name}')robot_state_publisher_node = Node(package='robot_state_publisher',executable='robot_state_publisher',arguments=[urdf_model_path])joint_state_publisher_node = Node(package='joint_state_publisher_gui',executable='joint_state_publisher_gui',name='joint_state_publisher_gui',arguments=[urdf_model_path])rviz2_node = Node(package='rviz2',executable='rviz2',name='rviz2',output='screen',)ld.add_action(robot_state_publisher_node)ld.add_action(joint_state_publisher_node)ld.add_action(rviz2_node)return ld
想要可视化模型需要三个节点参与
joint_state_publisher_gui
负责发布机器人关节数据信息,通过joint_states
话题发布robot_state_publisher_node
负责发布机器人模型信息robot_description
,并将joint_states
数据转换tf信息发布rviz2_node
负责显示机器人的信息
这里我们用到了joint_state_publisher_gui
和robot_state_publisher
两个包,如果你的系统没有安装这两个包,可以手动安装:
sudo apt install ros-$ROS_DISTRO-joint-state-publisher-gui ros-$ROS_DISTRO-robot-state-publisher
joint_state_publisher_gui
,还有一个兄弟叫做joint_state_publisher
两者区别在与joint_state_publisher_gui
运行起来会跳出一个界面,通过界面可以操作URDF中能动的关节
4.修改setup.py
导入头
from glob import glob
import os
加入目录安装
('share/ament_index/resource_index/packages',
['resource/' + package_name]),
('share/' + package_name, ['package.xml']),
完整
from setuptools import setup
from glob import glob
import ospackage_name = 'fishbot_description'setup(name=package_name,version='0.0.0',packages=[package_name],data_files=[('share/ament_index/resource_index/packages',['resource/' + package_name]),('share/' + package_name, ['package.xml']),(os.path.join('share', package_name, 'launch'), glob('launch/*.launch.py')),(os.path.join('share', package_name, 'urdf'), glob('urdf/**')),],install_requires=['setuptools'],zip_safe=True,maintainer='root',maintainer_email='root@todo.todo',description='TODO: Package description',license='TODO: License declaration',tests_require=['pytest'],entry_points={'console_scripts': [],},
)
5.编译测试
编译
colcon build
运行测试
source install/setup.bash
ros2 launch fishbot_description display_rviz2.launch.py
添加robotmodel模块,分别选择link名称如下,即可看到机器人的模型显示
此时看看节点关系图
这里大家可以参考图理一理launch文件中启动的三个节点的关系。
然后打开TF模块,看一下机器人的坐标系关系
6.本节练习
练习1:尝试将修改机器人身体颜色为蓝色,透明度为50%(0.1 0.1 1.0 0.5)
练习2:尝试在URDF中添加imu_link并使用imu_joint将其固定在车体的中心上方2cm,imu采用的几何形状为box。长宽高各是2cm
结果展示:
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作者介绍:
我是小鱼,机器人领域资深玩家,现深圳某独脚兽机器人算法工程师一枚
初中学习编程,高中开始接触机器人,大学期间打机器人相关比赛实现月入2W+(比赛奖金)
目前在输出机器人学习指南、论文注解、工作经验,欢迎大家关注小鱼,一起交流技术,学习机器人
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