文章目錄

1. link 標籤包含的元素

<visual>：定義在圖形界面觀察到的圖形，圖形通過子標籤<geometry>定義
<collision>：定義碰撞信息，通常與<visual>的內容相同
<inertial>：定義慣性參數，其中
- <origin>：重心位置
- <mass>：質量
- <inertia>：轉動慣量

注意，如果link標籤沒有inertial，那麼在gazebo中將無法看到.

顏色定義：

  <material name="orange">
    <color rgba="${255/255} ${108/255} ${10/255} 1.0"/>
  </material>

2. joint標籤

    <!-- joints -->
    <joint name="car_base_wheel" type="continuous">
    	<!--origin：父子端的初始transform，默認爲質心重合-->
        <origin xyz="${(wheel_length+car_width)/2.0} 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0"/>
    	<!--parent：父端-->
        <parent link="car_link"/>
        <!--parent：子端-->
        <child link="wheel"/>
        <!--axis：旋轉軸-->
        <axis xyz="0.0 1.0 0.0"/>
        <!--limit：關節限制範圍-->
    </joint>

關節類型如下：

旋轉（revolute）：具有由上限和下限指定的有限範圍
連續（continuous）：繞軸旋轉，沒有上限和下限，例如輪子
棱柱形（prismatic）：滑動接頭，沿軸線滑動，並具有由上限和下限指定的有限範圍
固定（fixed）：自由度爲0
浮動（floating）：關節允許所有6個自由度的運動
平面（planar）：此允許在垂直於軸的平面內運動

其他屬性參見：http://wiki.ros.org/urdf/XML/joint

注：這些屬性在sw2urdf時可設置。

3. xacro

1）常量定義與使用

<xacro:property name=”robotname” value=”marvin” />
<link name=”${robotname}s_leg” />

<xacro:property name="the_radius" value="2.1" />
<xacro:property name="the_length" value="4.5" />

<geometry type="cylinder" radius="${the_radius}" length="${the_length}" />

2）數學

可以使用+-*/()

<cylinder radius="${wheeldiam/2}" length="0.1"/>
<origin xyz="${reflect*(width+.02)} 0 0.25" />

<xacro:property name="R" value="2" />
<xacro:property name="alpha" value="${30/180*pi}" />
<circle circumference="${2 * pi * R}" pos="${sin(alpha)} ${cos(alpha)}" />
<limit lower="${radians(-90)}" upper="${radians(90)}" effort="0" velocity="${radians(75)}" />

3）宏定義macro

簡單宏定義：

       <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>

<!--簡單宏定義的使用-->
<xacro:default_inertial mass="10"/>

參數宏定義：

   <xacro:macro name="blue_shape" params="name *shape">
       <link name="${name}">
           <visual>
               <geometry>
                   <xacro:insert_block name="shape" />
               </geometry>
               <material name="blue"/>
           </visual>
           <collision>
               <geometry>
                   <xacro:insert_block name="shape" />
               </geometry>
           </collision>
       </link>
   </xacro:macro>

<!--參數宏定義的使用-->   
   <xacro:blue_shape name="base_link">
       <cylinder radius=".42" length=".01" />
   </xacro:blue_shape>

示例：

例1：

<?xml version="1.0"?>
<robot name="test" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">

	<!--常量定義-->
	<xacro:property name="PI" value="3.1415926"/>
    <xacro:property name="width" value="0.2" />
    <xacro:property name="bodylen" value="0.6" />
   
	<!--link描述代碼-->
   <link name="base_link">
       <visual>
           <geometry>
               <cylinder radius="${width}" length="${bodylen}"/>
           </geometry>
           <material name="blue"/>
       </visual>
       <collision>
           <geometry>
               <cylinder radius="${width}" length="${bodylen}"/>
           </geometry>
       </collision>
   </link>


</robot>

例2：使用宏定義，定義多條腿，降低代碼量

   <xacro:macro name="leg" params="prefix reflect">
       <link name="${prefix}_leg">
           <visual>
               <geometry>
                   <box size="${leglen} 0.1 0.2"/>
               </geometry>
               <origin xyz="0 0 -${leglen/2}" rpy="0 ${pi/2} 0"/>
               <material name="white"/>
           </visual>
           <collision>
               <geometry>
                   <box size="${leglen} 0.1 0.2"/>
               </geometry>
               <origin xyz="0 0 -${leglen/2}" rpy="0 ${pi/2} 0"/>
           </collision>
           <xacro:default_inertial mass="10"/>
       </link>
   
       <joint name="base_to_${prefix}_leg" type="fixed">
           <parent link="base_link"/>
           <child link="${prefix}_leg"/>
           <origin xyz="0 ${reflect*(width+.02)} 0.25" />
       </joint>
       <!-- A bunch of stuff cut -->
   </xacro:macro>
   <xacro:leg prefix="right" reflect="1" />
   <xacro:leg prefix="left" reflect="-1" />

4）條件塊

xacro具有類似於roslaunch的條件塊，這對於諸如可配置的機器人或加載不同的Gazebo插件之類的事情很有用。任意bool型的python條件句都是可以的：

<xacro:if value="<expression>">
  <... some xml code here ...>
</xacro:if>
<xacro:unless value="<expression>">
  <... some xml code here ...>
</xacro:unless>

<!--########################################################-->

<xacro:property name="var" value="useit"/>
<xacro:if value="${var == 'useit'}"/>
<xacro:if value="${var.startswith('use') and var.endswith('it')}"/>

<xacro:property name="allowed" value="${[1,2,3]}"/>
<xacro:if value="${1 in allowed}"/>

5） rospack命令

<foo value="$(find xacro)" />
<foo value="$(arg myvar)" />

<!--默認值-->
<xacro:arg name="myvar" default="false"/>

<!--運行xacro-->
<param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro.py $(arg model) myvar:=true" />

6）包含其他xacro文件

<xacro:include filename="$(find package)/other_file.xacro" />
<xacro:include filename="other_file.xacro" />
<xacro:include filename="$(cwd)/other_file.xacro" />

<!--爲了避免包含文件的屬性和宏定義之間名稱的衝突，可指定名稱空間-->
<xacro:include filename="other_file.xacro" ns="namespace"/>

<!--對名稱空間內的宏和屬性的訪問：-->
${namespace.property}

7） YAML

校準數據時，從YAML中加載是理想的選擇！

<xacro:property name="yaml_file" value="$(find package)/config/props.yaml" />
<xacro:property name="props" value="${load_yaml(yaml_file)}"/>

<!--此外，也可使用python字典或列表手動聲明-->
<xacro:property name="props" value="${dict(a=1, b=2, c=3)}"/>
<xacro:property name="numbers" value="${[1,2,3,4]}"/>

<!--假設props.yaml內容爲：
				val1: 10
				val2: 20
-->

<!--使用方法：-->
<xacro:property name="val1" value="${props['val1']}" />

8）其他

從CMakeLists.txt中構建xacro、元素和屬性等等，略~

4. Gazebo標籤

1）必須的標籤

對於link：

  <!-- Base Link -->
  <link name="link1">
    <collision>
      <origin xyz="0 0 ${height1/2}" rpy="0 0 0"/>
      <geometry>
        <box size="${width} ${width} ${height1}"/>
      </geometry>
    </collision>

    <visual>
      <origin xyz="0 0 ${height1/2}" rpy="0 0 0"/>
      <geometry>
        <box size="${width} ${width} ${height1}"/>
      </geometry>
      <material name="orange"/>
    </visual>

    <inertial>
      <origin xyz="0 0 1" rpy="0 0 0"/>
      <mass value="1"/>
      <inertia
        ixx="1.0" ixy="0.0" ixz="0.0"
        iyy="1.0" iyz="0.0"
        izz="1.0"/>
    </inertial>
  </link>

其他可給link添加的標籤：

對於joint：

  <joint name="joint2" type="continuous">
    <parent link="link2"/>
    <child link="link3"/>
    <origin xyz="0 ${width} ${height2 - axel_offset*2}" rpy="0 0 0"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
    
    <!--Gazebo5+版本中也使用 friction 屬性-->
    <dynamics damping="0.7"/>
  </joint>

其他可給joint設置的標籤：

2）紋理相關

gazebo中模型渲染紋理：傳送門

<!-- gazebo -->
<gazebo reference="link_name">
    <material>Gazebo/WoodFloor</material>
    <mu1>0.5</mu1>
    <mu2>0.5</mu2>
</gazebo>




  <gazebo reference="link1">
    <material>Gazebo/Orange</material>
  </gazebo>

mu1、mu2轉到這篇博文：傳送門

像在Rviz中一樣，Gazebo可以同時使用STL和Collada文件。通常建議您使用Collada（.dae）文件，因爲它們支持顏色和紋理，而對於STL文件，您只能使用純色鏈接。

加載.dae文件：在<geometry>標籤下，寫入：

<mesh filename="package://myrobot_description/meshes/kinect.dae">

3）固定到世界座標系

  <!-- Used for fixing robot to Gazebo 'base_link' -->
  <link name="world"/>

  <joint name="fixed" type="fixed">
    <parent link="world"/>
    <child link="link1"/>
  </joint>

4） transmission標籤

該標籤是爲了實現gazebo對模型的驅動！

type: 目前只有一個值：transmission_interface/SimpleTransmission
joint：首先要指明transmission服務的joint的名稱，之後其中包含一個必填屬性

hardwareInterface：該屬性表明了這個joint是什麼類型的，常用的三個屬性值：

EffortJointInterface（通過輸入力控制電機）
VelocityJointInterface（控制電機的轉速）
PositionJointInterface（控制電機的位置）

actuator：首先要爲你的執行器起一個名字（一般就是什麼什麼motor），之後指定執行器的內部屬性
- mechanicalReduction：指明電機的減速比
- hardwareInterface：這個可以不指明，因爲在joint中已經指明瞭

注：該部分轉自https://blog.csdn.net/wubaobao1993/article/details/80960584

5）驗證gazebo模型

# 檢查urdf能否正確的轉換爲sdf
gz sdf -p test.urdf

# 查看sdf所需信息丟失的任何警告
cat ~/.gazebo/gzsdf.log

具體實例參考：傳送門

URDF只能單獨指定單個機器人的運動學和動力學特性，而無法指定機器人本身在世界中的姿態，同時它也不是通用的描述格式，並且缺乏摩擦和其他特性。爲了解決這些缺點，可以使用SDF文件描述模型

Node：

ros中joint驅動靠TF，gazebo中靠物理引擎！
使用名稱前綴獲取兩個相似的對象

利用urdf_tutorial功能包查看生成的模型：

roslaunch urdf_sim_tutorial display.launch model:=rbo.urdf.xacro

將xacro轉換爲urdf：

rosrun  xacro  xacro.py  test.xacro > test.urdf

launch文件中調用xacro文件解析器

<arg name="model" default="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find robot_description)/urdf/test.xacro'"/>
<param name="robot_description" command="$(arg model)"/>

將sdf文件轉爲urdf
```
rosrun pysdf sdf2urdf test.sdf test.urdf
```
注意，轉完後關節力和速度限位默認爲-1，如果有需要，記得修改；該轉換僅對單純的模型描述有效，如果引入球關節等urdf實現不了的文件，則會失敗

檢查sdf轉urdf後的文件：

sudo apt-get install liburdfdom-tools

check_urdf test.urdf

參考文獻：

ROS學習筆記12 —— urdf/xacro的使用以及gazebo屬性的描述

文章目錄

1. link 標籤包含的元素

2. joint標籤

3. xacro

1）常量定義與使用

2）數學

3）宏定義macro

示例：

4）條件塊

5） rospack命令

6）包含其他xacro文件

7） YAML

8）其他

4. Gazebo標籤

1）必須的標籤

2）紋理相關

3）固定到世界座標系

4） transmission標籤

5）驗證gazebo模型

Node：

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linux以太網驅動總結

ROS學習筆記12 —— urdf/xacro的使用以及gazebo屬性的描述

文章目錄

1. link 標籤包含的元素

2. joint標籤

3. xacro

1） 常量定義與使用

2） 數學

3） 宏定義macro

示例：

4） 條件塊

5） rospack命令

6） 包含其他xacro文件

7） YAML

8） 其他

4. Gazebo標籤

1） 必須的標籤

2） 紋理相關

3） 固定到世界座標系

4） transmission標籤

5） 驗證gazebo模型

Node：

1）常量定義與使用

2）數學

3）宏定義macro

4）條件塊

6）包含其他xacro文件

8）其他

1）必須的標籤

2）紋理相關

3）固定到世界座標系

5）驗證gazebo模型