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0基础在ROS系统中实现RRT算法（二）xacro语法以及完整使用_check that: - your xml is well-formed - you have t

作者：寸_铁 | 2024-07-05 06:44:34

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check that: - your xml is well-formed - you have the xacro xmlns declaration

时隔半个月继续整毕设的ROS部分，中间在做路径规划算法matlab仿真的部分。不知道还能不能毕业。

我接下来的笔记多来源于：

Introduction · Autolabor-ROS机器人入门课程《ROS理论与实践》零基础教程

这位老师讲解的非常棒。我的笔记增加的内容主要是视频中一些具体示例的操作和代码，以及一些报错的解决，还有视频中提到，但教程中没有写出来的知识。原创是不可能原创的。

URDF文件的缺点：

1.URDF依赖人工计算，参数改变需要重新计算。

2.URDF代码存在高度重复，没有考虑封装。

Xacro的优势：

1.能实现代码复用。

2.Xacro变量方便参数设计。

一、建立Xacro文件并且转换成URDF文件

首先演示一下如何将Xacro文件转换成urdf文件。

首先，在/DEMO05_WS/src/urdf01_rviz/urdf/xacro目录下建立Xacro文件，文件名为demo01_helloworld.urdf.xacro，内容如下：

  1. <robot name="mycar" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
  2.     <!-- 属性封装 -->
  3.     <xacro:property name="wheel_radius" value="0.0325" />
  4.     <xacro:property name="wheel_length" value="0.0015" />
  5.     <xacro:property name="PI" value="3.1415927" />
  6.     <xacro:property name="base_link_length" value="0.08" />
  7.     <xacro:property name="lidi_space" value="0.015" />
  8.  
  9.     <!-- 宏 -->
  10.     <xacro:macro name="wheel_func" params="wheel_name flag" >
  11.         <link name="${wheel_name}_wheel">
  12.             <visual>
  13.                 <geometry>
  14.                     <cylinder radius="${wheel_radius}" length="${wheel_length}" />
  15.                 </geometry>
  16.  
  17.                 <origin xyz="0 0 0" rpy="${PI / 2} 0 0" />
  18.  
  19.                 <material name="wheel_color">
  20.                     <color rgba="0 0 0 0.3" />
  21.                 </material>
  22.             </visual>
  23.         </link>
  24.  
  25.         <!-- 3-2.joint -->
  26.         <joint name="${wheel_name}2link" type="continuous">
  27.             <parent link="base_link"  />
  28.             <child link="${wheel_name}_wheel" />
  29.             <!-- 
  30.                 x 无偏移
  31.                 y 车体半径
  32.                 z z= 车体高度 / 2 + 离地间距 - 车轮半径
  34.             -->
  35.             <origin xyz="0 ${0.1 * flag} ${(base_link_length / 2 + lidi_space - wheel_radius) * -1}" rpy="0 0 0" />
  36.             <axis xyz="0 1 0" />
  37.         </joint>
  38.  
  39.     </xacro:macro>
  40.     <xacro:wheel_func wheel_name="left" flag="1" />
  41.     <xacro:wheel_func wheel_name="right" flag="-1" />
  42. </robot>

再将Xacro文件转换成URDF文件：命令行进入 xacro文件 所属目录，执行:rosrun xacro xacro xxx.xacro > xxx.urdf

milk@milk:~/DEMO05_WS/src/urdf01_rviz/urdf/xacro$ rosrun xacro xacro demo01_helloworld.urdf.xacro >demo01_helloworld.urdf

执行以上操作后，xacro 文件解析为 名为demo01_helloworld.urdf的urdf 文件，内容如下:

  1. <?xml version="1.0" ?>
  2. <!-- =================================================================================== -->
  3. <!-- |    This document was autogenerated by xacro from test.xacro                     | -->
  4. <!-- |    EDITING THIS FILE BY HAND IS NOT RECOMMENDED                                 | -->
  5. <!-- =================================================================================== -->
  6. <robot name="mycar">
  7.   <link name="left_wheel">
  8.     <visual>
  9.       <geometry>
  10.         <cylinder length="0.0015" radius="0.0325"/>
  11.       </geometry>
  12.       <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
  13.       <material name="wheel_color">
  14.         <color rgba="0 0 0 0.3"/>
  15.       </material>
  16.     </visual>
  17.   </link>
  18.   <!-- 3-2.joint -->
  19.   <joint name="left2link" type="continuous">
  20.     <parent link="base_link"/>
  21.     <child link="left_wheel"/>
  22.     <!-- 
  23.                 x 无偏移
  24.                 y 车体半径
  25.                 z z= 车体高度 / 2 + 离地间距 - 车轮半径
  27.             -->
  28.     <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0.1 -0.0225"/>
  29.     <axis xyz="0 1 0"/>
  30.   </joint>
  31.   <link name="right_wheel">
  32.     <visual>
  33.       <geometry>
  34.         <cylinder length="0.0015" radius="0.0325"/>
  35.       </geometry>
  36.       <origin rpy="1.57079635 0 0" xyz="0 0 0"/>
  37.       <material name="wheel_color">
  38.         <color rgba="0 0 0 0.3"/>
  39.       </material>
  40.     </visual>
  41.   </link>
  42.   <!-- 3-2.joint -->
  43.   <joint name="right2link" type="continuous">
  44.     <parent link="base_link"/>
  45.     <child link="right_wheel"/>
  46.     <!-- 
  47.                 x 无偏移
  48.                 y 车体半径
  49.                 z z= 车体高度 / 2 + 离地间距 - 车轮半径
  51.             -->
  52.     <origin rpy="0 0 0" xyz="0 -0.1 -0.0225"/>
  53.     <axis xyz="0 1 0"/>
  54.   </joint>
  55. </robot>

PS：在执行以上操作之前，先在另一个新终端输入roscore

二、Xacro语法

这里学习如何封装变量并使用算术运算，以及Xacro语法中的宏和文件包含

1.属性与算数运算

属性用于封装 URDF 中的一些字段，比如: PAI 值，小车的尺寸，轮子半径 ....

举例：在/DEMO05_WS/src/urdf01_rviz/urdf/xacro目录下新建：demo02_field.urdf.xacro

在这个文件里进行属性定义、属性调用、算术运算。

(1)属性定义

  1. <robot name = "maycar" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
  2.               <!-- 1.属性定义-->
  3.               <xacro:property  name = "PI" value = "3.1415927">
  4.                <xacro:property  name = "radius" value = "0.03">
  5.               <!-- 2.属性调用 -->
  6.               <!-- 3.算术运算 -->
  7. </robot>

定义pai :          属性名称：PI ；属性值：3.1415927

定义车轮半径：           属性名称：radius； 属性值：0.03

(2)属性调用

调用方式：

${属性名称}

示例：自定义标签 myUsePropertyxxx ，调用PI和radius

  1. <robot name = "maycar" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
  2.               <!-- 1.属性定义-->
  3.               <xacro:property  name = "PI" value = "3.1415927" />
  4.                <xacro:property  name = "radius" value = "0.03" />
  5.               <!-- 2.属性调用 -->
  6.               <myUsePropertyxxx name="${PI}" />
  7.                <myUsePropertyxxx name="${radius}" />
  8.               <!-- 3.算术运算 -->
  9. </robot>

执行一下当前文件以输出结果：

milk@milk:~/DEMO05_WS/src/urdf01_rviz/urdf/xacro$ rosrun xacro xacro demo02_field.urdf.xacro

输出结果：

  1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
  2. <!-- =================================================================================== -->
  3. <!-- |    This document was autogenerated by xacro from demo02_field.urdf.xacro        | -->
  4. <!-- |    EDITING THIS FILE BY HAND IS NOT RECOMMENDED                                 | -->
  5. <!-- =================================================================================== -->
  6. <robot name="mycar">
  7.   <!-- 2.属性调用 -->
  8.   <myUsePropertyxxx name="3.1415927"/>
  9.   <myUsePropertyxxx name="0.03"/>
  10.   <!-- 3.算术运算 -->
  11. </robot>

在这一步我出现了一个运行错误：

  1. milk@milk:~/DEMO05_WS/src/urdf01_rviz/urdf/xacro$ rosrun xacro xacro demo02_field.urdf.xacro
  2. XML parsing error: no element found: line 1, column 0
  3. when processing file: demo02_field.urdf.xacro
  4.  
  5. Check that:
  6.  - Your XML is well-formed
  7.  - You have the xacro xmlns declaration: xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro"

原来在执行rosrun之前，要先把这个文件保存一下……

(3)算术运算

对刚才定义的参数进行加减乘除取余等算术运算操作，实现方式：

${数学表达式}

编写数学表达式，实现以下功能：将PI除以2，radius乘2：

  1. <robot  name="mycar"  xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
  2.               <!-- 1.属性定义-->
  3.               <xacro:property  name = "PI" value = "3.1415927" />
  4.                <xacro:property  name = "radius" value = "0.03" />
  5.               <!-- 2.属性调用 -->
  6.               <myUsePropertyxxx  name="${PI}" />
  7.                <myUsePropertyxxx  name="${radius}" />
  8.               <!-- 3.算术运算 -->
  9.               <myUsePropertyYyy  result="${PI  /  2}" />
  10.                 <myUsePropertyYyy  result="${radius  *  2}" />
  11. </robot>

执行（步骤同上）结果：

  1. <robot name="mycar">
  2.   <!-- 2.属性调用 -->
  3.   <myUsePropertyxxx name="3.1415927"/>
  4.   <myUsePropertyxxx name="0.03"/>
  5.   <!-- 3.算术运算 -->
  6.   <myUsePropertyYyy result="1.57079635"/>
  7.   <myUsePropertyYyy result="0.06"/>
  8. </robot>

2.宏

宏类似于函数实现，作用是：提高代码复用率，优化代码结构，提高安全性。

(1)宏定义

  1. <xacro:macro name="宏名称" params="参数列表(多参数之间使用空格分隔)">
  2.  
  3.     .....
  4.  
  5.     参数调用格式: ${参数名}
  6.  
  7. </xacro:macro>

(2)宏调用

<xacro:宏名称 参数1=xxx 参数2=xxx/>

(3)举例

在/DEMO05_WS/src/urdf01_rviz/urdf/xacro目录下新建：demo03_macro.urdf.xacro，用于演示宏的定义和调用

  1. <robot  name="mycar"  xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
  2.               <!-- 1.宏定义-->
  3.               <xacro:macro name = "getSum"  params= "num1 num2" >
  4.                       <result value = "${num1 + num2}" />
  5.              </xacro:macro >         
  6.  
  7.             <!-- 2.宏调用-->
  8.              <xacro:getSum  num1= " 1"    num2 = "5"  />       
  9. </robot>

rosrun执行以上代码，实现将num1和num2相加。

milk@milk:~/DEMO05_WS/src/urdf01_rviz/urdf/xacro$ rosrun xacro xacro demo03_macro.urdf.xacro

执行结果：

  1. <robot name="mycar">
  2.   <result value="6"/>
  3. </robot>

3.文件包含

机器人由多部件组成，不同部件可以封装为单独的 xacro 文件，最后再将不同的文件集成，组合为完整机器人的机器人模型，可以使用文件包含实现。

(1)文件包含的语法：

  1. <robot name="xxx" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
  2.       <xacro:include filename="my_base.xacro" />
  3.       <xacro:include filename="my_camera.xacro" />
  4.       <xacro:include filename="my_laser.xacro" />
  5.       ....
  6. </robot>

filename的值是被包含的文件。

(2)案例

要求：创建一个新的文件，在此文件中包含之前写过的demo02和demo03

实现：

首先，在/DEMO05_WS/src/urdf01_rviz/urdf/xacro目录下新建：demo04_sum.urdf.xacro

  1. <robot  name="mycar"  xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
  2.               <!-- 1.演示文件包含-->
  3.             <xacro:include filename="demo02_field.urdf.xacro" />
  4.             <xacro:include filename="demo03_macro.urdf.xacro" />
  5. </robot>

执行。

milk@milk:~/DEMO05_WS/src/urdf01_rviz/urdf/xacro$ rosrun xacro xacro demo04_sum.urdf.xacro

结果：

  1. <robot name="mycar">
  2.   <!-- 2.属性调用 -->
  3.   <myUsePropertyxxx name="3.1415927"/>
  4.   <myUsePropertyxxx name="0.03"/>
  5.   <!-- 3.算术运算 -->
  6.   <myUsePropertyYyy result="1.57079635"/>
  7.   <myUsePropertyYyy result="0.06"/>
  8.   <result value="6"/>
  9. </robot>

输出了demo02和demo03的结果。

三、Xacro的完整使用

需求:使用 Xacro 优化 URDF 版的小车底盘模型实现。

1.编写Xacro文件

首先，在/DEMO05_WS/src/urdf01_rviz/urdf/xacro目录下新建：demo05_car_base.urdf.xacro

  1. <!--
  2.     使用 xacro 优化 URDF 版的小车底盘实现：
  4.     实现思路:
  5.     1.将一些常量、变量封装为 xacro:property
  6.       比如:PI 值、小车底盘半径、离地间距、车轮半径、宽度 ....
  7.     2.使用 宏 封装驱动轮以及支撑轮实现，调用相关宏生成驱动轮与支撑轮
  9. -->
  10. <!-- 根标签，必须声明 xmlns:xacro -->
  11. <robot name="my_base" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">
  12.     <!-- 封装变量、常量 -->
  13.     <xacro:property name="PI" value="3.141"/>
  14.     <!-- 宏:黑色设置 -->
  15.     <material name="black">
  16.         <color rgba="0.0 0.0 0.0 1.0" />
  17.     </material>
  18.     <!-- 底盘属性 -->
  19.     <xacro:property name="base_footprint_radius" value="0.001" /> <!-- base_footprint 半径  -->
  20.     <xacro:property name="base_link_radius" value="0.1" /> <!-- base_link 半径 -->
  21.     <xacro:property name="base_link_length" value="0.08" /> <!-- base_link 长 -->
  22.     <xacro:property name="earth_space" value="0.015" /> <!-- 离地间距 -->
  23.  
  24.     <!-- 底盘 -->
  25.     <link name="base_footprint">
  26.       <visual>
  27.         <geometry>
  28.           <sphere radius="${base_footprint_radius}" />
  29.         </geometry>
  30.       </visual>
  31.     </link>
  32.  
  33.     <link name="base_link">
  34.       <visual>
  35.         <geometry>
  36.           <cylinder radius="${base_link_radius}" length="${base_link_length}" />
  37.         </geometry>
  38.         <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
  39.         <material name="yellow">
  40.           <color rgba="0.5 0.3 0.0 0.5" />
  41.         </material>
  42.       </visual>
  43.     </link>
  44.  
  45.     <joint name="base_link2base_footprint" type="fixed">
  46.       <parent link="base_footprint" />
  47.       <child link="base_link" />
  48.       <origin xyz="0 0 ${earth_space + base_link_length / 2 }" />
  49.     </joint>
  50.  
  51.     <!-- 驱动轮 -->
  52.     <!-- 驱动轮属性 -->
  53.     <xacro:property name="wheel_radius" value="0.0325" /><!-- 半径 -->
  54.     <xacro:property name="wheel_length" value="0.015" /><!-- 宽度 -->
  55.     <!-- 驱动轮宏实现 -->
  56.     <xacro:macro name="add_wheels" params="name flag">
  57.       <link name="${name}_wheel">
  58.         <visual>
  59.           <geometry>
  60.             <cylinder radius="${wheel_radius}" length="${wheel_length}" />
  61.           </geometry>
  62.           <origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="${PI / 2} 0.0 0.0" />
  63.           <material name="black" />
  64.         </visual>
  65.       </link>
  66.  
  67.       <joint name="${name}_wheel2base_link" type="continuous">
  68.         <parent link="base_link" />
  69.         <child link="${name}_wheel" />
  70.         <origin xyz="0 ${flag * base_link_radius} ${-(earth_space + base_link_length / 2 - wheel_radius) }" />
  71.         <axis xyz="0 1 0" />
  72.       </joint>
  73.     </xacro:macro>
  74.     <xacro:add_wheels name="left" flag="1" />
  75.     <xacro:add_wheels name="right" flag="-1" />
  76.     <!-- 支撑轮 -->
  77.     <!-- 支撑轮属性 -->
  78.     <xacro:property name="support_wheel_radius" value="0.0075" /> <!-- 支撑轮半径 -->
  79.  
  80.     <!-- 支撑轮宏 -->
  81.     <xacro:macro name="add_support_wheel" params="name flag" >
  82.       <link name="${name}_wheel">
  83.         <visual>
  84.             <geometry>
  85.                 <sphere radius="${support_wheel_radius}" />
  86.             </geometry>
  87.             <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
  88.             <material name="black" />
  89.         </visual>
  90.       </link>
  91.  
  92.       <joint name="${name}_wheel2base_link" type="continuous">
  93.           <parent link="base_link" />
  94.           <child link="${name}_wheel" />
  95.           <origin xyz="${flag * (base_link_radius - support_wheel_radius)} 0 ${-(base_link_length / 2 + earth_space / 2)}" />
  96.           <axis xyz="1 1 1" />
  97.       </joint>
  98.     </xacro:macro>
  99.  
  100.     <xacro:add_support_wheel name="front" flag="1" />
  101.     <xacro:add_support_wheel name="back" flag="-1" />
  102.  
  103. </robot>

xacro文件写入urdf：

milk@milk:~/DEMO05_WS/src/urdf01_rviz/urdf/xacro$ rosrun xacro xacro demo05_car_base.urdf.xacro > demo05_car_base.urdf

这样在xacro目录下多了一个demo05_car_base.urdf

注意，这里要把demo05_car_base.urdf中的中文注释删掉，否则在后面启动rivz的时候会报错。

2.集成launch文件

集成launch文件有两种方法：

(1)将xacro文件转化成urdf文件后集成

先将 xacro 文件解析成 urdf 文件:rosrun xacro xacro xxx.xacro > xxx.urdf然后再按照之前的集成方式直接整合 launch 文件。

具体实现：

首先，在/DEMO05_WS/src/urdf01_rviz/urdf/xacro目录下新建：demo06_car_base.launch

内容:

  1. <launch>
  2.                   <!-- 1.在参数服务器中载入urdf-->
  3.     <param name="robot_description" textfile="$(find demo01_urdf_helloworld)/urdf/xacro/demo05_car_base.urdf" />
  4.                    <!-- 2.启动rviz-->
  5.     <node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $(find demo01_urdf_helloworld)/config/helloworld.rviz" />
  6.                        <!-- 3.添加关节状态发布节点-->
  7.     <node pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" name="joint_state_publisher" output="screen" />
  8.                            <!-- 4.添加机器人状态发布节点-->
  9.     <node pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" name="robot_state_publisher" output="screen" />
  10.                                <!-- 5.添加关节运动控制节点-->
  11.     <node pkg="joint_state_publisher_gui" type="joint_state_publisher_gui" name="joint_state_publisher_gui" output="screen" />
  12.  
  13. </launch>
  14.

执行：

首先进入当前工作空间进行source

milk@milk:~/DEMO05_WS$ source ./devel/setup.bash

(ps:这一步我一开始出现错误：

bash: ./devel/setup/bash: 没有那个文件或目录

我的解决办法：回到工作空间下重新编译：

catkin_make

这样再source就没有错误了。)

roslaunch:

milk@milk:~/DEMO05_WS$ roslaunch urdf01_rviz demo06_car_base.launch

rivz启动,启动后是没有模型的，需要增加模型，点左边的add,选择RobotModel如图

并且，将Fixed Frame的map改为base_footprint,这样就可以看到小车模型。

(2)在 launch 文件中直接加载 xacro(建议使用)

这种方法不需要生成中间文件.urdf，直接集成xacro

将demo06_car_base.launch修改一下，文件内容：

  1. <launch>
  2.     <param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro $(find urdf01_rviz)/urdf/xacro/demo05_car_base.urdf.xacro" />
  3.  
  4.     <node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $(find urdf01_rviz)/config/show_mycar.rviz" />
  5.     <node pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" name="joint_state_publisher" output="screen" />
  6.     <node pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" name="robot_state_publisher" output="screen" />
  7.     <node pkg="joint_state_publisher_gui" type="joint_state_publisher_gui" name="joint_state_publisher_gui" output="screen" />
  8.  
  9. </launch>

这样，我们不需要生成对应的urdf文件，直接进行roslaunch：

milk@milk:~/DEMO05_WS$ roslaunch urdf01_rviz demo06_car_base.launch

rviz启动。

 四、Xacro添加部件

需求：在前面小车底盘基础之上，添加摄像头和雷达传感器。

实现分析:机器人模型由多部件组成，可以将不同组件设置进单独文件，最终通过文件包含实现组件的拼装。

实现流程:

  1. 首先编写摄像头和雷达的 xacro 文件

  2. 然后再编写一个组合文件，组合底盘、摄像头与雷达

  3. 最后，通过 launch 文件启动 Rviz 并显示模型

我们需要建立以及几个文件：1.摄像头文件demo06_car_camera.urdf.xacro雷达文件demo07_car_laser.urdf.xacro。2.用于汇总小车底盘、摄像头和雷达的文件car.urdf.xacro。3.用于集成的launch文件car.launch。

 1.组合底盘摄像头与雷达的 xacro 文件

用于汇总小车底盘、摄像头和雷达的文件car.urdf.xacro

  1. <robot name="mycar" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
  2.     <xacro:include filename="demo05_car_base.urdf.xacro" />
  3.     <xacro:include filename="demo06_car_camera.urdf.xacro" />
  4.     <xacro:include filename="demo07_car_laser.urdf.xacro" />
  5. </robot>

2.launch 文件

和之前的launch文件类似，car.launch的内容如下：

  1. <launch>
  2.     <param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro $(find urdf01_rviz)/urdf/xacro/car.urdf.xacro" />
  3.  
  4.     <node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $(find urdf01_rviz)/config/show_mycar.rviz" />
  5.     <node pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" name="joint_state_publisher" output="screen" />
  6.     <node pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" name="robot_state_publisher" output="screen" />
  7.     <node pkg="joint_state_publisher_gui" type="joint_state_publisher_gui" name="joint_state_publisher_gui" output="screen" />
  8.  
  9. </launch>

3.摄像头和雷达 Xacro 文件实现

(1)摄像头

关于摄像头，我们需要设置的有摄像头的参数，以及连杆和关节。

 上图的摄像头(小车前方黑色小方块)是一个立方体，需要考虑：立方体的宽度、高度、厚度。

摄像头的关节需要设置：关节的XYZ偏移量。

  1. <robot name="mycar" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
  2.   <!-- 参数-->
  3.     <!-- 参数：
  4.                  连杆属性：宽度/高度/厚度
  5.                  关节属性： x  y   z    
  6.                     -->
  7. <xacro:property  name = "camera_length"   value =  "0.02">  <!-- 厚度 x-->
  8. <xacro:property  name = "camera_width"   value =  "0.05">  <!-- 宽度 y-->
  9. <xacro:property  name = "camera_height"   value =  "0.05"> <!--  高度z-->
  10. <xacro:property  name = "joint_camera_x"   value =  "0.08">
  11. <xacro:property  name = "joint_camera_y"   value =  "0">
  12. <xacro:property  name = "joint_camera_z"   value =  "${base_length / 2 + camera_height  / 2}">
  13.  
  14. <link   name = "camera">
  15.             <visual>
  16.                     <geometry>
  17.                              <box  size = ${camera_length}  ${ camera_width}  ${camera_height}  />
  18.                     </geometry>
  19.  
  20.                     <material    name = "black ">
  21.                                 <color  rgba = "0  0  0  0.8"  />
  22.                     </material>
  23.             </visual>
  24. </link>
  25. <joint name = "camera2base" type = "fixed">
  26.         <parent   link  = "base_link"  />
  27.         <child   link  = "camera"  />
  28.         <origin xyz ="${joint_camera_x}  ${joint_camera_y}  ${joint_camera_z}"   rpy= "0 0 0">
  29. </joint>
  30. </robot>

(2)雷达

雷达包括两部分：雷达本身与雷达支架。以及和摄像头一样，雷达也要设计参数。

如：支架与雷达都是圆柱状，我们要知道它们的半径和高度。并且，支架安装在小车底盘上，雷达安装在支架上，这两种操作都需要joint，这时候就要知道joint的XYZ偏移量。

 对于参数，这里我们参考一开始提到的教程中的数值。

支架半径和高度分别为0.01和0.15，雷达半径的长度分别为0.03和0.05,这部分代码如下

  1. 	<xacro:property name = "support_radius"  value = "0.01"  />
  2. 	<xacro:property name = "support_length"  value = "0.15"  />
  3. 	<xacro:property name = "laser_radius"  value = "0.03"  />
  4. 	<xacro:property name = "laser_length"  value = "0.05"  />

接下来设置偏移量。首先二者都位于小车正中心的位置，所以XY偏移量都是0，只看Z轴偏移量。

支架的Z轴偏移量是小车底盘高度的一半加上支架高度的一半，雷达相对于支架的偏移量是支架高度的一半加上雷达高度的一半。这部分代码如下：

  1.     <xacro:property name = "joint_support_x"  value = "0"  />
  2. 	<xacro:property name = "joint_support_y"  value = "0"  />
  3. 	<xacro:property name = "joint_support_z"  value = "${base_link_length / 2 +support_length / 2}"  />
  4.  
  5. 	<xacro:property name = "joint_laser_x"  value = "0"  />
  6. 	<xacro:property name = "joint_laser_y"  value = "0"  />
  7. 	<xacro:property name = "joint_laser_z"  value = "${support_length / 2 + laser_length_ / 2}"  />

设置完参数再进行雷达和支架相关的link和joint实现：

支架的link实现：要设置支架的半径和高度支架是圆柱所以标签是cylinder，半径和高度都是之前设置好的直接用${}调用。颜色设置为黄色，rgb值为0.8 0.5 0.0，透明度0.5。

  1. 	<link name ="support">
  2. 		<visual>
  3. 			<geometry>
  4. 				<cylinder  radius = "${support_radius}"	length = "${support_length}">
  5. 			</geometry>
  6. 			<material name = "yellow">
  7. 				<color   rgba = "0.8 0.5 0.0  0.5"/>
  8. 			</material>
  9. 		</visual>
  10. 	</link>

支架的joint实现：支架和小车主体连接，父级link是小车底盘base_link,子级是支架support。偏移量XYZ已经封装好，直接通过${}调用。

  1. 	<joint  name = "support2base"  type = 	"fixed">
  2. 		<parent  link ="base_link" />
  3. 		<child link = "support"/>
  4. 		<origin xyz = "${joint_support_x} ${joint_support_y} ${joint_support_z}"  rpy ="0 0 0">
  5. 	</joint>

这样，支架部分就完成了，接下来进行雷达的设置。

雷达的link和joint设置和支架类似，只需要更改一下名称颜色、parent 和child link、偏移量。

  1. 	<link name ="laser">
  2. 		<visual>
  3. 			<geometry>
  4. 				<cylinder  radius = "${laser_radius}"	length = "${laser_length}"/>
  5. 			</geometry>
  6. 			<material name = "black">
  7. 				<color   rgba = "0 0 0  0.5" />
  8. 			</material>
  9. 		</visual>
  10. 	</link>
  11. 	<joint  name = "laser2support"  type = 	"fixed">
  12. 		<parent  link ="support" />
  13. 		<child link = "laser"/>
  14. 		<origin xyz = "${joint_laser_x} ${joint_laser_y} ${joint_laser_z}"  rpy ="0 0 0" />
  15. 	</joint>

至此设置完毕，雷达文件整体代码如下：

  1. <robot name="mycar" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro">
  2.     <!-- 雷达部件 -->
  3.     <!-- 参数-->		    
  4.     <!-- 支架：
  5.         支架尺寸：半径 高度
  6.         关节偏移量：xyz
  7.      -->
  8.     <!-- 雷达：
  9.         雷达尺寸：半径 高度
  10.         关节偏移量：xyz
  11.      -->
  12. 	<xacro:property name = "support_radius"  value = "0.01"  />
  13. 	<xacro:property name = "support_length"  value = "0.15"  />
  14. 	<xacro:property name = "laser_radius"  value = "0.03"  />
  15. 	<xacro:property name = "laser_length"  value = "0.05"  />
  16.  
  17. 	<xacro:property name = "joint_support_x"  value = "0"  />
  18. 	<xacro:property name = "joint_support_y"  value = "0"  />
  19. 	<xacro:property name = "joint_support_z"  value = "${base_link_length / 2 +support_length / 2}"  />
  20.  
  21. 	<xacro:property name = "joint_laser_x"  value = "0"  />
  22. 	<xacro:property name = "joint_laser_y"  value = "0"  />
  23. 	<xacro:property name = "joint_laser_z"  value = "${support_length / 2 + laser_length_ / 2}"  />
  24.     <!-- 支架-->		 
  25. 	<link name ="support">
  26. 		<visual>
  27. 			<geometry>
  28. 				<cylinder  radius = "${support_radius}"	length = "${support_length}"/>
  29. 			</geometry>
  30. 			<material name = "yellow">
  31. 				<color   rgba = "0.8 0.5 0.0  0.5" />
  32. 			</material>
  33. 		</visual>
  34. 	</link>
  35. 	<joint  name = "support2base"  type = 	"fixed">
  36. 		<parent  link ="base_link" />
  37. 		<child link = "support"/>
  38. 		<origin xyz = "${joint_support_x} ${joint_support_y} ${joint_support_z}"  rpy ="0 0 0" />
  39. 	</joint>
  40.     <!-- 雷达-->	
  41. 	<link name ="laser">
  42. 		<visual>
  43. 			<geometry>
  44. 				<cylinder  radius = "${laser_radius}"	length = "${laser_length}"/>
  45. 			</geometry>
  46. 			<material name = "black">
  47. 				<color   rgba = "0 0 0  0.5" />
  48. 			</material>
  49. 		</visual>
  50. 	</link>
  51. 	<joint  name = "laser2support"  type = 	"fixed">
  52. 		<parent  link ="support" />
  53. 		<child link = "laser"/>
  54. 		<origin xyz = "${joint_laser_x} ${joint_laser_y} ${joint_laser_z}"  rpy ="0 0 0" />
  55. 	</joint>
  56. </robot>
  57.

接下来保存文件后，运行一下代码，看看效果。

  1. milk@milk:~/DEMO05_WS$ source ./devel/setup.bash
  2. milk@milk:~/DEMO05_WS$ roslaunch urdf01_rviz car.launch

好了，到这里Xacro的部分就结束了，接下来是arbotix控制机器人运动～好期待～

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