《ROS机器人开发实践》学习六——使用xacro优化机器人模型

日期：2021/11/07

一、xacro概述

1、 简介
Xacro（XML Macros）Xacro是一种XML宏语言。 使用xacro，您可以通过使用宏命令构建更精悍短小但又具有更高可读性的XML文件，这种宏命令可以扩展达到更大的XML表达范围。
2、特点
xacro是一个精简版本的urdf文件，可以通过创建宏定义的方式创建常量或者复用代码，可以让模型更简洁。
xacro的语法支持一些API接口，如常量、变量、数学公式等，可以让代码更加智能有效。
3、几个使用的例子
定义常量：
<xacro:property name="PI" value="3.14159" />
调用数学公式：
<circle circumference="${2.5 * pi}" />

二、使用xacro优化urdf文件

使用xacro的几个关键点：

1. 将机器人模型文件分为两部分，将原来的urdf文件变换为robot_body.xacro文件，可以认为是C++中的源文件；然后创建一个xacro引用文件：robot.xacro相当于C++中的include文件，它可以直接调用robot_body.xacro文件。
   例子：

<?xml version="1.0"?>
<robot name="testrobot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">
    <xacro:include filename="$(find testrobot_description)/urdf/testrobot_body.urdf.xacro" />
    <!-- Robot机器人平台 -->
    <testrobot_body/>
</robot>
1
2
3
4
5
6

2. xacro文件需要转换为urdf文件后才可以被解析，并显示在rviz中。
   有两种方法：
   一种为直接cd进入xacro文件所在的目录，使用以下命令：

rosrun xacro xacro.py robot.xacro >robot.urdf
1

另一种是在launch文件中直接调用xacro解析器，这也是更加常用的方法：

	<arg name="model" default="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find testrobot_description)/urdf/testrobot.urdf.xacro'" />
	<param name="robot_description" command="$(arg model)" />
1
2

在完成上述配置后，既可以运行修改后的launch文件，在rviz中显示模型。

参考：http://wiki.ros.org/xacro

3. 让机器人在rviz中运动
   在launch文件中，添加arbotix节点：

        <node name="arbotix" pkg="arbotix_python" type="arbotix_driver" output="screen">
        <rosparam file="$(find testrobot_description)/config/testrobot_arbotix.yaml" command="load" />
        <param name="sim" value="true"/>
       </node>
1
2
3
4

添加完成后，再运行该launch文件，然后再运行键盘控制节点，就可通过键盘进行控制。

在键盘控制测试完成后，写了一个直线运动的cpp对小车进行控制，并用rqt_plot工具显示启停的速度曲线，如下图所示：