本文最后更新于：2022年5月29日 上午
前言
在官方教程中有一句话形容xacro的优势:
“Fortunately, you can use the xacro package to make your life simpler.”
XACRO格式提供了一些更高级的方式来组织编辑机器人描述.。可以通过宏定义，文件包含来精简模型文件。还可以通过定义常量、变量等来反复调用。
1、mbot_base.xacro
1）在urdf文件夹目录下新建mbot_base.xacro文件，输入以下内容：
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| <?xml version="1.0"?>
<robot name="mbot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">
<xacro:property name="M_PI" value="3.1415926"/>
<xacro:property name="base_radius" value="0.16"/>
<xacro:property name="base_length" value="0.005"/>
<xacro:property name="wheel_radius" value="0.032"/>
<xacro:property name="wheel_length" value="0.025"/>
<xacro:property name="wheel_joint_x" value="0.09"/>
<xacro:property name="wheel_joint_y" value="0.12"/>
<xacro:property name="wheel_joint_z" value="0.01"/>
<xacro:property name="caster_radius" value="0.01975"/>
<xacro:property name="caster_joint_x" value="-0.12"/>
<material name="yellow">
<color rgba="1 0.4 0 1"/>
</material>
<material name="black">
<color rgba="0 0 0 0.95"/>
</material>
<material name="gray">
<color rgba="0.75 0.75 0.75 1"/>
</material>
<material name="white">
<color rgba="1 1 1 0.9" />
</material>
<xacro:macro name="wheel" params="prefix reflect">
<joint name="${prefix}_wheel_joint" type="continuous">
<origin xyz="${wheel_joint_x} ${reflect*wheel_joint_y} ${-wheel_joint_z}" rpy="0 0 0"/>
<parent link="base_link"/>
<child link="${prefix}_wheel_link"/>
<axis xyz="0 1 0"/>
</joint>
<link name="${prefix}_wheel_link">
<visual>
<origin xyz="0 0 0" rpy="${M_PI/2} 0 0" />
<geometry>
<cylinder radius="${wheel_radius}" length = "${wheel_length}"/>
</geometry>
<material name="gray" />
</visual>
</link>
</xacro:macro>
<xacro:macro name="mbot_base">
<link name="base_footprint">
<visual>
<origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
<geometry>
<box size="0.001 0.001 0.001" />
</geometry>
</visual>
</link>
<joint name="base_footprint_joint" type="fixed">
<origin xyz="0 0 ${base_length/2 + caster_radius*2}" rpy="0 0 0" />
<parent link="base_footprint"/>
<child link="base_link" />
</joint>
<link name="base_link">
<visual>
<origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
<geometry>
<cylinder length="${base_length}" radius="${base_radius}"/>
</geometry>
<material name="yellow" />
</visual>
</link>
<link name="back_caster_link">
<visual>
<origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" />
<geometry>
<sphere radius="${caster_radius}" />
</geometry>
<material name="black" />
</visual>
</link>
<joint name="back_caster_joint" type="continuous">
<origin xyz="${caster_joint_x} 0 ${-(base_length/2 + caster_radius)}" rpy="0 0 0" />
<parent link="base_link" />
<child link="back_caster_link" />
<axis xyz="0 1 0" />
</joint>
<wheel prefix="left" reflect="-1"/>
<wheel prefix="right" reflect="1"/>
</xacro:macro>
</robot>
|
2）常量定义
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| <xacro:property name="M_PI" value="3.141592"/>
|
常量使用
1
| <origin xyz="0 0 0" rpy="${M_PI/2} 0 0" />
|
3）数学计算
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| <origin xyz="0 0 ${base_length/2 + caster_radius*2}" rpy="0 0 0" />
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4）宏定义
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| <xacro:macro name="wheel" params="prefix reflect">
…………
</xacro:macro>
|
5）宏调用
1
| <wheel prefix="left" reflect="-1"/>
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2、lidar.xacro
继续新建一个lidar.xacro文件。这里把激光雷达模型单独拿出来成一个文件，方便灵活管理模型。
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| <?xml version="1.0"?>
<robot xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro" name="laser">
<xacro:macro name="rplidar" params="prefix:=laser">
<link name="${prefix}_link">
<visual>
<origin xyz=" 0 0 0 " rpy="0 0 0" />
<geometry>
<cylinder length="0.05" radius="0.05"/>
</geometry>
<material name="black"/>
</visual>
</link>
</xacro:macro>
</robot>
|
3、mbot_with_laser.xacro
继续新建一个mbot_with_laser.xacro文件，进行调用上面的mbot_base.xacro和lidar.xacro文件。
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| <?xml version="1.0"?>
<robot name="mbot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">
<xacro:include filename="$(find mbot_description)/urdf/xacro/mbot_base.xacro" />
<xacro:include filename="$(find mbot_description)/urdf/xacro/lidar.xacro" />
<xacro:property name="laser_offset_x" value="0.08" />
<xacro:property name="laser_offset_y" value="0" />
<xacro:property name="laser_offset_z" value="0.03" />
<mbot_base/>
<joint name="laser_joint" type="fixed">
<origin xyz="${laser_offset_x} ${laser_offset_y} ${laser_offset_z}" rpy="0 0 0" />
<parent link="base_link"/>
<child link="laser_link"/>
</joint>
<xacro:rplidar prefix="laser"/>
</robot>
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4、新建启动文件
在launch文件夹下新建display_mbot_with_laser_xacro.launch启动文件。
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| <launch>
<arg name="model" default="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find mbot_description)/urdf/mbot_with_laser.xacro'" />
<arg name="gui" default="true" />
<param name="robot_description" command="$(arg model)" />
<!-- 设置GUI参数，显示关节控制插件 -->
<param name="use_gui" value="$(arg gui)"/>
<!-- 运行joint_state_publisher节点，发布机器人的关节状态 -->
<node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" />
<!-- 运行robot_state_publisher节点，发布tf -->
<node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" />
<!-- 运行rviz可视化界面 -->
<node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(find mbot_description)/config/mbot.rviz" required="true" />
</launch>
|
4、运行launch文件
可以看到显示出来的机器人模型：
