gazebo造机器人轮子

### 创建和配置Gazebo中的机器人轮子 #### 定义URDF文件结构 为了在Gazebo中创建并配置机器人的轮子，首先需要定义好统一机器人描述格式（URDF）。这涉及到编写XML形式的文件来指定机械臂、底盘及其组件的位置和属性。对于轮子而言，在`<robot>`标签内部添加相应的关节(joint)与链接(link)，以表示物理上连接的方式。 ```xml <link name="base_link"> <!-- Base link properties --> </link> <!-- Define the wheel links and joints here --> <link name="left_wheel"/> <joints> <joint name="left_wheel_joint" type="continuous"> <parent link="base_link"/> <child link="left_wheel"/> <origin xyz="0.2 0.17 0" rpy="0 0 0"/> <axis xyz="0 1 0"/> </joint> </links> ``` 上述代码片段展示了如何通过设置父级链路(base_link)和子级链路(left_wheel)之间的相对位置(`xyz`)及旋转角度(`rpy`)来建立左轮与其载体间的关联[^2]。 #### 配置物理特性 为了让轮子能够在仿真实验中有合理的动态行为表现，还需进一步设定其质量(mass)、惯性(inertia matrix)参数，并调整摩擦系数(friction parameters)等物理性质： ```xml <link name="right_wheel"> <inertial> <mass value="0.5"/> <inertia ixx="0.001" ixy="0" ixz="0" iyy="0.001" iyz="0" izz="0.001"/> </inertial> <collision> <geometry> <cylinder length="0.05" radius="0.08"/> </geometry> <surface> <friction> <ode mu="1.0" mu2="1.0"/> </friction> </surface> </collision> <visual> ... </visual> </link> ``` 此部分设置了右轮的质量为0.5千克，采用圆柱形几何形状作为碰撞检测模型，并指定了ODE引擎下的滚动和平动摩擦力矩mu和mu2均为1.0，从而确保轮子能够稳定地接触地面并提供足够的抓地能力[^3]。 #### 添加驱动机制 最后一步是实现轮子的动力传动功能。可以通过插件(plugin)的形式引入控制器(Controller),比如差速驱动(Differential Drive Controller)，它允许用户发送速度指令给前后轴两侧的不同步电机，进而完成直线行驶或转向动作: ```xml <gazebo reference="base_footprint"> <plugin filename="libgazebo_ros_diff_drive.so" name="diff_drive_controller"> <alwaysOn>true</alwaysOn> <updateRate>100.0</updateRate> <leftJoint>left_wheel_joint</leftJoint> <rightJoint>right_wheel_joint</rightJoint> <wheelSeparation>0.49</wheelSeparation> <wheelDiameter>0.16</wheelDiameter> <torque>5</torque> <commandTopic>/cmd_vel</commandTopic> <odometryTopic>/odom</odometryTopic> <odometryFrame>odom</odometryFrame> <robotBaseFrame>base_footprint</robotBaseFrame> </plugin> </gazebo> ``` 这段配置使得ROS节点可通过/cmd_vel话题向Gazebo传递线性和角速度命令，同时接收来自/odom话题的姿态估计数据更新[^1]。