ROS学习第三十七节——机器人运动控制以及里程计信息显示

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gazebo 中已经可以正常显示机器人模型了，那么如何像在 rviz 中一样控制机器人运动呢？在此，需要涉及到ros中的组件: ros_control。

1.ros_control 简介

场景:同一套 ROS 程序，如何部署在不同的机器人系统上，比如：开发阶段为了提高效率是在仿真平台上测试的，部署时又有不同的实体机器人平台，不同平台的实现是有差异的，如何保证 ROS 程序的可移植性？ROS 内置的解决方式是 ros_control。

ros_control:是一组软件包，它包含了控制器接口，控制器管理器，传输和硬件接口。ros_control 是一套机器人控制的中间件，是一套规范，不同的机器人平台只要按照这套规范实现，那么就可以保证 与ROS 程序兼容，通过这套规范，实现了一种可插拔的架构设计，大大提高了程序设计的效率与灵活性。

gazebo 已经实现了 ros_control 的相关接口，如果需要在 gazebo 中控制机器人运动，直接调用相关接口即可

2.运动控制实现流程(Gazebo)

2.1创建gazebo文件夹，并在其中创建move.xacro文件

两轮差速配置

<robot name="my_car_move" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro"><xacro:macro name="joint_trans" params="joint_name"><!-- Transmission is important to link the joints and the controller --><transmission name="${joint_name}_trans"><type>transmission_interface/SimpleTransmission</type><joint name="${joint_name}"><hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface></joint><actuator name="${joint_name}_motor"><hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface><mechanicalReduction>1</mechanicalReduction></actuator></transmission></xacro:macro><xacro:joint_trans joint_name="left_wheel2base_link" /><xacro:joint_trans joint_name="right_wheel2base_link" /><gazebo><plugin name="differential_drive_controller" filename="libgazebo_ros_diff_drive.so"><rosDebugLevel>Debug</rosDebugLevel><publishWheelTF>true</publishWheelTF><robotNamespace>/</robotNamespace><publishTf>1</publishTf><publishWheelJointState>true</publishWheelJointState><alwaysOn>true</alwaysOn><updateRate>100.0</updateRate><legacyMode>true</legacyMode><leftJoint>left_wheel2base_link</leftJoint><rightJoint>right_wheel2base_link</rightJoint> <wheelSeparation>${base_link_radius * 2}</wheelSeparation> <wheelDiameter>${wheel_radius * 2}</wheelDiameter> <broadcastTF>1</broadcastTF><wheelTorque>30</wheelTorque><wheelAcceleration>1.8</wheelAcceleration><commandTopic>cmd_vel</commandTopic><odometryFrame>odom</odometryFrame> <odometryTopic>odom</odometryTopic><robotBaseFrame>base_footprint</robotBaseFrame></plugin></gazebo></robot>

2.2xacro文件集成

最后还需要将上述 xacro 文件集成进总的机器人模型文件，代码示例如下:

deamo05_Gazebocar.xacro

<robot name="xacrocar" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro"><xacro:include filename="head.xacro" /><xacro:include filename="deamo02_base.xacro" /><xacro:include filename="deamo03_camera.xacro" /><xacro:include filename="deamo04_laser.xacro" /><xacro:include filename="gazebo/move.xacro" />
</robot>

2.3运行lanuch文件，这里不需要重新编写launch，用上一节的就可以。

deamo03_car_world.launch

source ./devel/setup.bash
roslaunch urdf02_gazebo deamo03_car_world.launch

 运行查看效果

2.4 启动终端

首先查看话题，找到需要订阅的话题是/cmd_vel，使用该节点进行定阅，使用键盘进行控制

rostopic list
rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

使用命令控制(或者可以编写单独的节点控制)

rostopic pub -r 10 /cmd_vel geometry_msgs/Twist '{linear: {x: 0.2, y: 0, z: 0}, angular: {x: 0,

3.Rviz查看里程计信息

在 Gazebo 的仿真环境中，机器人的里程计信息以及运动朝向等信息是无法获取的，可以通过 Rviz 显示机器人的里程计信息以及运动朝向

里程计: 机器人相对出发点坐标系的位姿状态(X 坐标 Y 坐标 Z坐标以及朝向)。

3.1启动 Rviz

launch 文件编写

deamo04_sensors.launch

<launch><node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $(find urdf01_rviz)/config/show_mycar.rviz" /> <!-- 添加关节状态发布节点 --><node pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" name="joint_state_publisher" /><!-- 添加机器人状态发布节点 --><node pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" name="robot_state_publisher" /></launch>

 执行deamo03_car_world.launch，这个是先运行模拟环境

source ./devel/setup.bash
roslaunch urdf02_gazebo deamo03_car_world.launch

再执行刚刚编写的rviz 的launch文件

deamo04_sensors.launch

roslaunch urdf02_gazebo deamo04_sensors.launch

最后执行定阅/cmd_vel的键盘控制节点

 3.2设置rviz

 3.3实际运行效果