ROS机器人入门：机器人系统仿真【学习记录】—

承接上一篇博客：

ROS机器人入门：机器人系统仿真【学习记录】——1-CSDN博客

我们先前结束了（上一篇博客中）：

1. 概述

2. URDF集成Rviz基本流程

3. URDF语法详解

4. URDF优化_xacro

下面让我们继续学习ROS机器人系统仿真！

让我们接着新的开始：

5. Rviz中控制机器人模型运动

通过 URDF 结合 rviz 可以创建并显示机器人模型，不过，当前实现的只是静态模型，如何控制模型的运动呢？在此，可以调用 Arbotix 实现此功能。

简介

Arbotix:Arbotix 是一款控制电机、舵机的控制板，并提供相应的 ros 功能包，这个功能包的功能不仅可以驱动真实的 Arbotix 控制板，它还提供一个差速控制器，通过接受速度控制指令更新机器人的 joint 状态，从而帮助我们实现机器人在 rviz 中的运动。

这个差速控制器在 arbotix_python 程序包中，完整的 arbotix 程序包还包括多种控制器，分别对应 dynamixel 电机、多关节机械臂以及不同形状的夹持器。

Arbotix使用流程

控制机器人模型在 rviz 中做圆周运动

实现流程:

安装 Arbotix
创建新功能包，准备机器人 urdf、xacro 文件
添加 Arbotix 配置文件
编写 launch 文件配置 Arbotix
启动 launch 文件并控制机器人模型运动

1.安装 Arbotix

方式1:命令行调用

sudo apt-get install ros-<<VersionName()>>-arbotix

将 <<VsersionName()>> 替换成当前 ROS 版本名称，如果提示功能包无法定位，请采用方式2。

方式2:源码安装

先从 github 下载源码，然后调用 catkin_make 编译

git clone https://github.com/vanadiumlabs/arbotix_ros.git

下面我们采用方式2来进行源码的下载：

将git到的arbotix_ros文件复制到自己工作空间的src下，然后需要进行catkin_make编译

这里我遇到了一个问题，就是编译失败，报错信息如下：

主要的报错信息为： AttributeError: module 'em' has no attribute 'RAW_OPT'

下面结合这篇博客解决了这个问题：

在进行编译时，遇到AttributeError:module ‘em‘ has no attribute ‘RAW_OPT‘问题_no attribute 'raw_opt-CSDN博客

具体问题就是在“empy”这个库中没有'RAW_OPT'这个属性

原因：

由于empy的版本不匹配，我下载的empy版本为4.1,但是似乎4.0版本以上都会出现这个错误

可以pip show来查看一下empy的版本：

解决方法：

将原来自己的conda环境中的"empy"卸载并重新安装旧版本的“empy”：

conda activate hjx

pip uninstall empy
pip install empy==3.3.4

安装好empy的低版本后，再次进行catkin_make编译，可以发现问题得到了解决：

2.创建新功能包，准备机器人 urdf、xacro

这里的urdf 和 xacro 沿用上一篇博客的实现即可

3.添加 arbotix 所需的配置文件

下面开始添加 arbotix 所需配置文件，代码如下：

# 该文件是控制器配置,一个机器人模型可能有多个控制器，比如: 底盘、机械臂、夹持器(机械手)....
# 因此，根 name 是 controller
controllers: {# 单控制器设置base_controller: {#类型: 差速控制器type: diff_controller,#参考坐标base_frame_id: base_footprint, #两个轮子之间的间距base_width: 0.2,#控制频率ticks_meter: 2000, #PID控制参数，使机器人车轮快速达到预期速度Kp: 12, Kd: 12, Ki: 0, Ko: 50, #加速限制accel_limit: 1.0 }
}

另请参考: http://wiki.ros.org/arbotix_python/diff_controller

下面我们开始进行 arbotix 所需配置文件的配置工作：

在urdf01_rviz文件夹中的config文件夹中新建一个control.yaml文件，再将上面的代码复制进去：

4.launch 文件中配置 arbotix 节点

下面开始新建一个launch文件（control.launch），代码如下：

<launch><param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro $(find urdf01_rviz)/urdf/xacro/car.xacro" /><node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $(find urdf01_rviz)/config/show_mycar.rviz" /><node pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" name="joint_state_publisher" output="screen" /><node pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" name="robot_state_publisher" output="screen" /><!-- 集成 arbotix 运动控制节点 --><node pkg="arbotix_python" type="arbotix_driver" name="driver" output="screen" ><rosparam command="load" file="$(find urdf01_rviz)/config/control.yaml" /><param name="sim" value="true" /></node></launch>

代码解释:

<node> 调用了 arbotix_python 功能包下的 arbotix_driver 节点

<rosparam> arbotix 驱动机器人运行时，需要获取机器人信息，可以通过 file 加载配置文件

<param> 在仿真环境下，需要配置 sim 为 true

下面开始启动launch文件并控制机器人运动，进入工作空间中先source一下，再执行launch文件：

source ./devel/setup.bash

conda activate hjx

roslaunch urdf01_rviz control.launch

运行launch文件时遇到报错：

ModuleNotFoundError: No module named 'serial'

解决方法：

conda activate hjx

pip install pyserial

再次执行launch文件，可以发现启动成功：

下面需要将base_footprint修改为odom(里程计):

下面查看一下ROS系统中存在的一些话题，开启一个终端执行：

rostopic list

也就说我们可以发布 cmd_vel 话题消息控制小陈运动了，该实现策略有多种，可以另行编写节点，或者更简单些可以直接通过如下命令发布消息，给出例子:

rostopic pub -r 10 /cmd_vel geometry_msgs/Twist '{linear: {x: 0.2, y: 0, z: 0}, angular: {x: 0, y: 0, z: 0.5}}'

实操环节开始，其中/cmd_vel这个话题可以发布速度消息，这个话题现在是被arbotix订阅的，我们现在只需要发消息即可，下面开始发送，在终端中输入：

rostopic pub -r 10 /cmd_vel

然后一直Tab补齐，出现如下界面：

设置一下线速度和角速度：

最后进行回车，可以在rviz中发现小车运动了起来：

为了增强视觉感受，可以在rviz中添加一下组件（Odometry）：

下面在Odometry中的Topic处设置为/odom，出现如下界面：

这个红色的箭头指向就是小车的运动方向，其中箭头的数量默认保存为100个

6. URDF集成Gazebo

URDF 需要集成进 Rviz 或 Gazebo 才能显示可视化的机器人模型，前面已经介绍了URDF 与 Rviz 的集成，本节主要介绍:

URDF 与 Gazebo 的基本集成流程；
如果要在 Gazebo 中显示机器人模型，URDF 需要做的一些额外配置；
关于Gazebo仿真环境的搭建。

URDF与Gazebo基本集成流程

URDF 与 Gazebo 集成流程与 Rviz 实现类似，主要步骤如下:

创建功能包，导入依赖项
编写 URDF 或 Xacro 文件
启动 Gazebo 并显示机器人模型

1.创建功能包

创建新功能包，导入依赖包: urdf、xacro、gazebo_ros、gazebo_ros_control、gazebo_plugins

首先需要在工作空间的src目录下新建一个功能包（urdf02_gazebo）：

导入依赖包: urdf xacro gazebo_ros gazebo_ros_control gazebo_plugins:

2.编写URDF文件

继续在urdf02_gazebo文件夹下创建一个urdf文件夹，再创建一个demo01_helloworld.urdf文件，将如下代码复制到文件当中：

<!-- 创建一个机器人模型(盒状即可)，显示在 Gazebo 中 
--><robot name="mycar"><link name="base_link"><visual><geometry><box size="0.5 0.2 0.1" /></geometry><origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" /><material name="yellow"><color rgba="0.5 0.3 0.0 1" /></material></visual><collision><geometry><box size="0.5 0.2 0.1" /></geometry><origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" /></collision><inertial><origin xyz="0 0 0" /><mass value="6" /><inertia ixx="1" ixy="0" ixz="0" iyy="1" iyz="0" izz="1" /></inertial></link><gazebo reference="base_link"><material>Gazebo/Black</material></gazebo></robot>

注意，当 URDF 需要与 Gazebo 集成时，和 Rviz 有明显区别:

1.必须使用 collision 标签，因为既然是仿真环境，那么必然涉及到碰撞检测，collision 提供碰撞检测的依据。

2.必须使用 inertial 标签，此标签标注了当前机器人某个刚体部分的惯性矩阵，用于一些力学相关的仿真计算。

3.颜色设置，也需要重新使用 gazebo 标签标注，因为之前的颜色设置为了方便调试包含透明度，仿真环境下没有此选项。

3.启动Gazebo并显示模型

继续创建一个launch 文件（demo01_helloworld.launch）:

<launch><!-- 将 Urdf 文件的内容加载到参数服务器 --><param name="robot_description" textfile="$(find demo02_urdf_gazebo)/urdf/urdf01_helloworld.urdf" /><!-- 启动 gazebo --><include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch" /><!-- 在 gazebo 中显示机器人模型 --><node pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" name="model" args="-urdf -model mycar -param robot_description"  />
</launch>

给出launch文件中的代码解释:

<include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch" />
<!-- 启动 Gazebo 的仿真环境，当前环境为空环境 -->

<node pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" name="model" args="-urdf -model mycar -param robot_description"  /><!-- 在 Gazebo 中加载一个机器人模型，该功能由 gazebo_ros 下的 spawn_model 提供:-urdf 加载的是 urdf 文件-model mycar 模型名称是 mycar-param robot_description 从参数 robot_description 中载入模型-x 模型载入的 x 坐标-y 模型载入的 y 坐标-z 模型载入的 z 坐标
-->

保存文件后，在终端source一下后再执行指令：

conda activate hjx

roslaunch urdf02_gazebo demo01_helloworld.launch

可以发现如下界面，说明gazebo启动成功：

URDF集成Gazebo相关设置

较之于 rviz，gazebo在集成 URDF 时，需要做些许修改，比如:必须添加 collision 碰撞属性相关参数、必须添加 inertial 惯性矩阵相关参数，另外，如果直接移植 Rviz 中机器人的颜色设置是没有显示的，颜色设置也必须做相应的变更。

1.collision

如果机器人link是标准的几何体形状，和link的 visual 属性设置一致即可。

2.inertial

惯性矩阵的设置需要结合link的质量与外形参数动态生成，标准的球体、圆柱与立方体的惯性矩阵公式如下(已经封装为 xacro 实现):

球体惯性矩阵：

<!-- Macro for inertia matrix --><xacro:macro name="sphere_inertial_matrix" params="m r"><inertial><mass value="${m}" /><inertia ixx="${2*m*r*r/5}" ixy="0" ixz="0"iyy="${2*m*r*r/5}" iyz="0" izz="${2*m*r*r/5}" /></inertial></xacro:macro>

圆柱惯性矩阵：

<xacro:macro name="cylinder_inertial_matrix" params="m r h"><inertial><mass value="${m}" /><inertia ixx="${m*(3*r*r+h*h)/12}" ixy = "0" ixz = "0"iyy="${m*(3*r*r+h*h)/12}" iyz = "0"izz="${m*r*r/2}" /> </inertial></xacro:macro>

立方体惯性矩阵：

 <xacro:macro name="Box_inertial_matrix" params="m l w h"><inertial><mass value="${m}" /><inertia ixx="${m*(h*h + l*l)/12}" ixy = "0" ixz = "0"iyy="${m*(w*w + l*l)/12}" iyz= "0"izz="${m*(w*w + h*h)/12}" /></inertial></xacro:macro>

需要注意的是，原则上，除了 base_footprint 外，机器人的每个刚体部分都需要设置惯性矩阵，且惯性矩阵必须经计算得出，如果随意定义刚体部分的惯性矩阵，那么可能会导致机器人在 Gazebo 中出现抖动，移动等现象。

3.颜色设置

在 gazebo 中显示 link 的颜色，必须要使用指定的标签:

<gazebo reference="link节点名称"><material>Gazebo/Blue</material>
</gazebo>

PS：material 标签中，设置的值区分大小写，颜色可以设置为 Red Blue Green Black .....

URDF集成Gazebo实操

需求描述:

将先前的机器人模型(xacro版)显示在 gazebo 中

实现流程:

需要编写封装惯性矩阵算法的 xacro 文件
为机器人模型中的每一个 link 添加 collision 和 inertial 标签，并且重置颜色属性
在 launch 文件中启动 gazebo 并添加机器人模型

1.编写封装惯性矩阵算法的 xacro 文件

下面在urdf02_gazebo文件夹中的urdf文件夹下创建一个head.xacro文件：

<robot name="base" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro"><!-- Macro for inertia matrix --><xacro:macro name="sphere_inertial_matrix" params="m r"><inertial><mass value="${m}" /><inertia ixx="${2*m*r*r/5}" ixy="0" ixz="0"iyy="${2*m*r*r/5}" iyz="0" izz="${2*m*r*r/5}" /></inertial></xacro:macro><xacro:macro name="cylinder_inertial_matrix" params="m r h"><inertial><mass value="${m}" /><inertia ixx="${m*(3*r*r+h*h)/12}" ixy = "0" ixz = "0"iyy="${m*(3*r*r+h*h)/12}" iyz = "0"izz="${m*r*r/2}" /> </inertial></xacro:macro><xacro:macro name="Box_inertial_matrix" params="m l w h"><inertial><mass value="${m}" /><inertia ixx="${m*(h*h + l*l)/12}" ixy = "0" ixz = "0"iyy="${m*(w*w + l*l)/12}" iyz= "0"izz="${m*(w*w + h*h)/12}" /></inertial></xacro:macro>
</robot>

2.复制相关 xacro 文件，并设置 collision inertial 以及 color 等参数

将先前的urdf01_rviz功能包中的xacro文件夹下的如下4个文件复制到urdf02_gazebo功能包中：

继续如下进行操作，将对应代码复制到对应的文件当中：

A.底盘 Xacro 文件（demo_car_base.xacro）

<!--使用 xacro 优化 URDF 版的小车底盘实现：实现思路:1.将一些常量、变量封装为 xacro:property比如:PI 值、小车底盘半径、离地间距、车轮半径、宽度 ....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-->
<!-- 根标签，必须声明 xmlns:xacro -->
<robot name="my_base" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro"><!-- 封装变量、常量 --><!-- PI 值设置精度需要高一些，否则后续车轮翻转量计算时，可能会出现肉眼不能察觉的车轮倾斜，从而导致模型抖动 --><xacro:property name="PI" value="3.1415926"/><!-- 宏:黑色设置 --><material name="black"><color rgba="0.0 0.0 0.0 1.0" /></material><!-- 底盘属性 --><xacro:property name="base_footprint_radius" value="0.001" /> <!-- base_footprint 半径  --><xacro:property name="base_link_radius" value="0.1" /> <!-- base_link 半径 --><xacro:property name="base_link_length" value="0.08" /> <!-- base_link 长 --><xacro:property name="earth_space" value="0.015" /> <!-- 离地间距 --><xacro:property name="base_link_m" value="0.5" /> <!-- 质量  --><!-- 底盘 --><link name="base_footprint"><visual><geometry><sphere radius="${base_footprint_radius}" /></geometry></visual></link><link name="base_link"><visual><geometry><cylinder radius="${base_link_radius}" length="${base_link_length}" /></geometry><origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" /><material name="yellow"><color rgba="0.5 0.3 0.0 0.5" /></material></visual><collision><geometry><cylinder radius="${base_link_radius}" length="${base_link_length}" /></geometry><origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" /></collision><xacro:cylinder_inertial_matrix m="${base_link_m}" r="${base_link_radius}" h="${base_link_length}" /></link><joint name="base_link2base_footprint" type="fixed"><parent link="base_footprint" /><child link="base_link" /><origin xyz="0 0 ${earth_space + base_link_length / 2 }" /></joint><gazebo reference="base_link"><material>Gazebo/Yellow</material></gazebo><!-- 驱动轮 --><!-- 驱动轮属性 --><xacro:property name="wheel_radius" value="0.0325" /><!-- 半径 --><xacro:property name="wheel_length" value="0.015" /><!-- 宽度 --><xacro:property name="wheel_m" value="0.05" /> <!-- 质量  --><!-- 驱动轮宏实现 --><xacro:macro name="add_wheels" params="name flag"><link name="${name}_wheel"><visual><geometry><cylinder radius="${wheel_radius}" length="${wheel_length}" /></geometry><origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="${PI / 2} 0.0 0.0" /><material name="black" /></visual><collision><geometry><cylinder radius="${wheel_radius}" length="${wheel_length}" /></geometry><origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="${PI / 2} 0.0 0.0" /></collision><xacro:cylinder_inertial_matrix m="${wheel_m}" r="${wheel_radius}" h="${wheel_length}" /></link><joint name="${name}_wheel2base_link" type="continuous"><parent link="base_link" /><child link="${name}_wheel" /><origin xyz="0 ${flag * base_link_radius} ${-(earth_space + base_link_length / 2 - wheel_radius) }" /><axis xyz="0 1 0" /></joint><gazebo reference="${name}_wheel"><material>Gazebo/Red</material></gazebo></xacro:macro><xacro:add_wheels name="left" flag="1" /><xacro:add_wheels name="right" flag="-1" /><!-- 支撑轮 --><!-- 支撑轮属性 --><xacro:property name="support_wheel_radius" value="0.0075" /> <!-- 支撑轮半径 --><xacro:property name="support_wheel_m" value="0.03" /> <!-- 质量  --><!-- 支撑轮宏 --><xacro:macro name="add_support_wheel" params="name flag" ><link name="${name}_wheel"><visual><geometry><sphere radius="${support_wheel_radius}" /></geometry><origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" /><material name="black" /></visual><collision><geometry><sphere radius="${support_wheel_radius}" /></geometry><origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" /></collision><xacro:sphere_inertial_matrix m="${support_wheel_m}" r="${support_wheel_radius}" /></link><joint name="${name}_wheel2base_link" type="continuous"><parent link="base_link" /><child link="${name}_wheel" /><origin xyz="${flag * (base_link_radius - support_wheel_radius)} 0 ${-(base_link_length / 2 + earth_space / 2)}" /><axis xyz="1 1 1" /></joint><gazebo reference="${name}_wheel"><material>Gazebo/Red</material></gazebo></xacro:macro><xacro:add_support_wheel name="front" flag="1" /><xacro:add_support_wheel name="back" flag="-1" /></robot>

注意: 如果机器人模型在 Gazebo 中产生了抖动，滑动，缓慢位移 .... 诸如此类情况，请查看

惯性矩阵是否设置了，且设置是否正确合理
车轮翻转需要依赖于 PI 值，如果 PI 值精度偏低，也可能导致上述情况产生

B.摄像头 Xacro 文件（demo_car_camera）

<!-- 摄像头相关的 xacro 文件 -->
<robot name="my_camera" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro"><!-- 摄像头属性 --><xacro:property name="camera_length" value="0.01" /> <!-- 摄像头长度(x) --><xacro:property name="camera_width" value="0.025" /> <!-- 摄像头宽度(y) --><xacro:property name="camera_height" value="0.025" /> <!-- 摄像头高度(z) --><xacro:property name="camera_x" value="0.08" /> <!-- 摄像头安装的x坐标 --><xacro:property name="camera_y" value="0.0" /> <!-- 摄像头安装的y坐标 --><xacro:property name="camera_z" value="${base_link_length / 2 + camera_height / 2}" /> <!-- 摄像头安装的z坐标:底盘高度 / 2 + 摄像头高度 / 2  --><xacro:property name="camera_m" value="0.01" /> <!-- 摄像头质量 --><!-- 摄像头关节以及link --><link name="camera"><visual><geometry><box size="${camera_length} ${camera_width} ${camera_height}" /></geometry><origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" /><material name="black" /></visual><collision><geometry><box size="${camera_length} ${camera_width} ${camera_height}" /></geometry><origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" /></collision><xacro:Box_inertial_matrix m="${camera_m}" l="${camera_length}" w="${camera_width}" h="${camera_height}" /></link><joint name="camera2base_link" type="fixed"><parent link="base_link" /><child link="camera" /><origin xyz="${camera_x} ${camera_y} ${camera_z}" /></joint><gazebo reference="camera"><material>Gazebo/Blue</material></gazebo>
</robot>

C.雷达 Xacro 文件（demo_car_laser）

<!--小车底盘添加雷达
-->
<robot name="my_laser" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro"><!-- 雷达支架 --><xacro:property name="support_length" value="0.15" /> <!-- 支架长度 --><xacro:property name="support_radius" value="0.01" /> <!-- 支架半径 --><xacro:property name="support_x" value="0.0" /> <!-- 支架安装的x坐标 --><xacro:property name="support_y" value="0.0" /> <!-- 支架安装的y坐标 --><xacro:property name="support_z" value="${base_link_length / 2 + support_length / 2}" /> <!-- 支架安装的z坐标:底盘高度 / 2 + 支架高度 / 2  --><xacro:property name="support_m" value="0.02" /> <!-- 支架质量 --><link name="support"><visual><geometry><cylinder radius="${support_radius}" length="${support_length}" /></geometry><origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" /><material name="red"><color rgba="0.8 0.2 0.0 0.8" /></material></visual><collision><geometry><cylinder radius="${support_radius}" length="${support_length}" /></geometry><origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" /></collision><xacro:cylinder_inertial_matrix m="${support_m}" r="${support_radius}" h="${support_length}" /></link><joint name="support2base_link" type="fixed"><parent link="base_link" /><child link="support" /><origin xyz="${support_x} ${support_y} ${support_z}" /></joint><gazebo reference="support"><material>Gazebo/White</material></gazebo><!-- 雷达属性 --><xacro:property name="laser_length" value="0.05" /> <!-- 雷达长度 --><xacro:property name="laser_radius" value="0.03" /> <!-- 雷达半径 --><xacro:property name="laser_x" value="0.0" /> <!-- 雷达安装的x坐标 --><xacro:property name="laser_y" value="0.0" /> <!-- 雷达安装的y坐标 --><xacro:property name="laser_z" value="${support_length / 2 + laser_length / 2}" /> <!-- 雷达安装的z坐标:支架高度 / 2 + 雷达高度 / 2  --><xacro:property name="laser_m" value="0.1" /> <!-- 雷达质量 --><!-- 雷达关节以及link --><link name="laser"><visual><geometry><cylinder radius="${laser_radius}" length="${laser_length}" /></geometry><origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" /><material name="black" /></visual><collision><geometry><cylinder radius="${laser_radius}" length="${laser_length}" /></geometry><origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0" /></collision><xacro:cylinder_inertial_matrix m="${laser_m}" r="${laser_radius}" h="${laser_length}" /></link><joint name="laser2support" type="fixed"><parent link="support" /><child link="laser" /><origin xyz="${laser_x} ${laser_y} ${laser_z}" /></joint><gazebo reference="laser"><material>Gazebo/Black</material></gazebo>
</robot>

D.组合底盘、摄像头与雷达的 Xacro 文件

<!-- 组合小车底盘与摄像头与雷达 -->
<robot name="mycar" xmlns:xacro="http://wiki.ros.org/xacro"><xacro:include filename="head.xacro" /><xacro:include filename="demo_car_base.xacro" /><xacro:include filename="demo_car_camera.xacro" /><xacro:include filename="demo_car_laser.xacro" />
</robot>

注意这一步需要在car.xacro这个文件中添加如下框选的代码：

3.在 gazebo 中执行

继续创建一个launch 文件（demo02_car.launch）:

<launch><!-- 将 Urdf 文件的内容加载到参数服务器 --><param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro $(find urdf02_gazebo)/urdf/car.xacro" /><!-- 启动 gazebo --><include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch" /><!-- 在 gazebo 中显示机器人模型 --><node pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" name="model" args="-urdf -model mycar -param robot_description"  />
</launch>

保存文件后，新开一个终端source一下后再执行指令：

conda activate hjx

roslaunch urdf02_gazebo demo02_car.launch

可以发现如下界面，说明机器人在gazebo显示成功：

Gazebo仿真环境搭建

到目前为止，我们已经可以将机器人模型显示在 Gazebo 之中了，但是当前默认情况下，在 Gazebo 中机器人模型是在 empty world 中，并没有类似于房间、家具、道路、树木... 之类的仿真物，如何在 Gazebo 中创建仿真环境呢？

Gazebo 中创建仿真实现方式有两种:

方式1: 直接添加内置组件创建仿真环境
方式2: 手动绘制仿真环境(更为灵活)

也还可以直接下载使用官方或第三方提高的仿真环境插件。

1.添加内置组件创建仿真环境

1.1启动 Gazebo 并添加组件

首先在urdf02_gazebo功能包下新建一个worlds目录，再将先前的box_house.world文件复制到worlds目录中：

接下来需要继续编写launch文件（demo03_env.launch）：

<launch><!-- 将 Urdf 文件的内容加载到参数服务器 --><param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro $(find urdf02_gazebo)/urdf/car.xacro" /><!-- 启动 gazebo --><include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch" ><arg name="world_name" value="$(find urdf02_gazebo)/worlds/box_house.world"  /></include><!-- 在 gazebo 中显示机器人模型 --><node pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" name="model" args="-urdf -model mycar -param robot_description"  />
</launch>

保存文件后，新开一个终端source一下后执行：