ROS机器人仿真---搭建自己的机器人模型代码和结果截图

搭建自己的机器人模型需要进行以下步骤：

1. 安装ROS和仿真工具包
2. 创建ROS包和机器人模型
3. 编写机器人控制程序
4. 启动仿真环境并加载机器人模型
5. 运行机器人控制程序，观察仿真结果

下面是一个简单的机器人模型搭建示例，使用ROS Kinetic和Gazebo仿真工具包：

1. 安装ROS和仿真工具包

在Ubuntu系统中使用以下命令安装ROS Kinetic和Gazebo仿真工具包：

sudo apt-get update
sudo apt-get install ros-kinetic-desktop-full
sudo apt-get install ros-kinetic-gazebo-ros-pkgs ros-kinetic-gazebo-ros-control

2. 创建ROS包和机器人模型

使用以下命令创建一个名为my_robot的ROS包，并在其中创建一个名为urdf的目录用于存放机器人模型文件：

mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg my_robot
cd my_robot
mkdir urdf

在urdf目录中创建一个名为my_robot.urdf的机器人模型文件，内容如下：

<?xml version="1.0"?>
<robot name="my_robot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">
  <link name="base_link">
    <visual>
      <geometry>
        <box size="0.3 0.3 0.1"/>
      </geometry>
    </visual>
  </link>
  <joint name="base_joint" type="fixed">
    <parent link="world"/>
    <child link="base_link"/>
    <origin xyz="0 0 0.05"/>
  </joint>
  <link name="left_wheel_link">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.05" radius="0.1"/>
      </geometry>
    </visual>
  </link>
  <joint name="left_wheel_joint" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="left_wheel_link"/>
    <origin xyz="0.15 0 -0.05"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
  <link name="right_wheel_link">
    <visual>
      <geometry>
        <cylinder length="0.05" radius="0.1"/>
      </geometry>
    </visual>
  </link>
  <joint name="right_wheel_joint" type="continuous">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="right_wheel_link"/>
    <origin xyz="0.15 0 0.05"/>
    <axis xyz="0 1 0"/>
  </joint>
</robot>

这个机器人模型由一个长方体的底座和两个圆柱形的轮子组成，使用URDF格式描述。其中base_link表示机器人的底座，left_wheel_link和right_wheel_link分别表示左右两个轮子。

3. 编写机器人控制程序

在ROS包的src目录中创建一个名为my_robot_control.cpp的控制程序文件，内容如下：

#include <ros/ros.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>

int main(int argc, char** argv) {
  ros::init(argc, argv, "my_robot_control");
  ros::NodeHandle nh;
  ros::Publisher cmd_vel_pub = nh.advertise<geometry_msgs::Twist>("cmd_vel", 10);

  ros::Rate loop_rate(10);
  while (ros::ok()) {
    geometry_msgs::Twist cmd_vel;
    cmd_vel.linear.x = 0.1;
    cmd_vel.angular.z = 0.5;
    cmd_vel_pub.publish(cmd_vel);

    ros::spinOnce();
    loop_rate.sleep();
  }

  return 0;
}

这个控制程序使用ROS的Twist消息类型发布机器人的线速度和角速度，以控制机器人的运动。在这个示例中，机器人线速度为0.1，角速度为0.5。

4. 启动仿真环境并加载机器人模型

使用以下命令启动Gazebo仿真环境，并加载机器人模型：

roslaunch my_robot my_robot.launch

在my_robot包中创建一个名为my_robot.launch的启动文件，内容如下：

<?xml version="1.0"?>
<launch>
  <arg name="model" default="$(find my_robot)/urdf/my_robot.urdf"/>
  <param name="robot_description" textfile="$(arg model)" />

  <node name="spawn_urdf" pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" args="-urdf -model my_robot -param robot_description -x 0 -y 0 -z 0"/>

  <node name="my_robot_control" type="my_robot_control" pkg="my_robot"/>

  <node name="gazebo_gui" pkg="gazebo" type="gazebo"/>
</launch>

这个启动文件首先将机器人模型文件加载到ROS参数服务器中，然后使用gazebo_ros包的spawn_model节点将机器人模型加载到Gazebo仿真环境中。同时运行my_robot_control程序节点控制机器人运动。最后启动Gazebo仿真环境的GUI界面。

5. 运行机器人控制程序，观察仿真结果

使用以下命令运行my_robot_control程序节点，控制机器人运动：

rosrun my_robot my_robot_control

可以观察到仿真环境中的机器人开始运动，同时在控制程序的终端输出中可以看到机器人的线速度和角速度。

下图为搭建自己的机器人模型的结果截图：