GAZEBO探索——给机器人加上bumper

写在前面

最近在做GAZEBO的时候，遇到了给机器人添加bumper的问题，着实踩了很多坑，而且在google上查到的答案很多都不对，仅仅有一个方法给出了本质，这里特别记录一下，希望可以帮助更多的小伙伴。

GAZEBO与ROS不一样

首先这里必须要说清楚的一个事情就是，我们在学习ROS的时候，使用urdf文件或者xacro文件表示我们的机器人，并且ROS提供了urdf相关的一些包来可视化我们的模型，但是，对于GAZEBO而言，并不认识urdf或者xacro文件，它只认识sdf文件，这也是在GAZEBO官网上只能看到教sdf文件的教程的原因，我们能在ROS中直接启动GAZEBO并在其中模拟机器人的运动，是因为中间GAZEBO将urdf文件转为了sdf文件，之后能被GAZEBO识别。

给机器人添加bumper

之所以说了上述的东西，主要的原因是因为sdf文件中其实多了很多urdf中没有的东西（多数是一些tag的attribution），比如我们在写visual标签的时候，一般都是不写name这个attribution的，但是在GAZEBO做转换的时候，会添加name这个属性，这个属性我们是不能从urdf文件中推断出来的！！！
举个例子，假如我们要给机器人添加一个bumper，那么我们需要在urdf文件中添加如下代码：

<gazebo reference="bumper"><sensor name="bumper_bumper_sensor" type="contact"><visualize>true</visualize><always_on>true</always_on><update_rate>50.0</update_rate><contact><collision>joint_name</collision></contact><plugin name="gazebo_ros_bumper_controller" filename="libgazebo_ros_bumper.so"><robotNamespace>/robot</robotNamespace><bumperTopicName>bumper_states</bumperTopicName><frameName>bumper</frameName></plugin></sensor><material>Gazebo/Red</material><mu1>0.1</mu1><mu2>0.1</mu2><gravity>true</gravity><selfCollide>false</selfCollide>
</gazebo>

我们要想把这个GAZEBO的传感器关联到机器人上，只需要在<collision>属性中写入你的bumper的<collision>标签名。
那接下来的任务就很简单了，找到这个<collision>标签名就可以了，但是正常情况下，我们在写<collision>标签的内容时候，一般是不管名字的，其实即使为<collision>附上名字，sdf中也会在该名字前面加上前缀，所以这个名字是不能显式知道的。

下面先给出解决方法，之后会有一个例子进行讲解：

使用如下ROS命令将xacro文件转为model.urdf文件，当然如果你的文件就是urdf，那么不需要这一步

rosrun xacro xacro model.xacro > model.urdf

使用GAZEBO的命令将urdf转换为sdf

gz sdf -p model.urdf> model.sdf

在sdf中查找所有的<collision>，找到包含bumper零件的<collision>名字的<collision>标签，该标签的名字就是我们要找的东西。

举个例子：
比如我的bumper定义如下（必须要提醒的是尽量在<collision>中写上name，方便在sdf文件中查找）：

<xacro:macro name="bumper" params="link_name radius length x y w"><link name="${link_name}"><inertial><origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0"/><mass value="0.01"/><inertia ixx="1.0" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="1.0" iyz="0.0" izz="1.0"/></inertial><visual><origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 ${PI/2.0} 0"/><geometry><cylinder radius="${radius}" length="${length}"/></geometry><material name="red"><color rgba="1.0 0.0 0.0 1.0"/></material></visual><collision name="bumper"><origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 ${PI/2.0} 0"/><geometry><cylinder radius="${radius}" length="${length}"/></geometry></collision></link><joint name="base_${link_name}_joint" type="fixed"><origin xyz="${x} ${y} 0" rpy="0.0 0.0 ${w}"/><parent link="base_link"/><child link="${link_name}"/></joint>
</xacro:macro>

之后使用上面的两个命令，之后打开sdf，在base_link中搜索“collision”（这里假设你的bumper是安装在base_link上的，如果是和其他的link安装在一起的话就在那个link下寻找），个人的结果如下：

可以看到，名字中包含我们给bumper collision名字的就是base_link_fixed_joint_lump__bumper_collision_2，这就是我们最终要找的东西。