URDF 模型存在问题
- 模型冗长，重复内容过多
- 参数修改麻烦，不便于二次开发
- 没有参数计算功能
xacro模型文件
URDF模型的进化版本---xacro模型文件
xacro里面的模型仍然是urdf模型，但是从整个模型的管理上发生了很大的变化
精简模型代码
1、创建宏定义 2、文件包含提供可编程接口
1、常量 2、变量 3、数学计算 4、条件语句
# xacro使用方法
## 常量定义
<xacro:property name="M_PI" value="3.14159"/>定义标签：xacro:property 后面跟两个参数属性 ：1、name 2、value
name是想定义的常量名
value是常量值
常量使用
<origin xyz="0 0 0" rpy="${M_PI/2} 0 0"/>使用常量 ${ } 在括号里使用常量 在括号里面可以进行运算
数学计算
<origin xyz="0 ${(motor_length+wheel_length)/2} 0" rpy="0 0 0"/>在括号里面可以进行运算
注意：所有数学运算都会转换成浮点数进行，以保证运算精度
宏定义
<xacro:macro name="name" params="A B C">
......具体模型定义（类似函数内容）
</xacro:macro>定义标签：xacro:macro 后面跟两个参数属性 ：1、name 2、params
name:宏定义的名字类似函数名
params：类似函数参数，可以是字符串
宏调用
<name A="A_value" B="B_value" C="C_value" />文件包含
<xacro:include filename="$(find mbot_descripiton)/urdf/xacro/mbot_base.xacro" />定义标签：xacro:include
$(find+功能包)=包的具体路径
模型显示
- 方法一：（不常用）
将xacro文件转化成URDF文件后显示
$rosrun xacro xacro.py mbot.xacro>mbot.urdf- 方法二： （常用）
直接调用xacro文件解析器
<arg name="model" default="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find mbot_description)/urdf/xacro/mbot.xacro'" />
<arg name="gui" default="true" />
<param name="robot_description" command="$(arg model)" />使用xacro创建一个小车机器人
编辑xacro机器人模型
声明xml文件及版本
<!-- 声明xml文件及版本 -->
<?xml version="1.0"?>机器人描述 整体标签，描述内容放里面
与urdf相比多了xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro"
声明是xacro文件
<!-- 机器人描述 -->
<robot name="mbot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">
......
</robot>定义些机器人常量
放在前面一起 方便修改
<!-- PROPERTY LIST -->
<xacro:property name="M_PI" value="3.1415926"/>
<xacro:property name="base_radius" value="0.20"/>
<xacro:property name="base_length" value="0.16"/>
<xacro:property name="wheel_radius" value="0.06"/>
<xacro:property name="wheel_length" value="0.025"/>
<xacro:property name="wheel_joint_y" value="0.19"/>
<xacro:property name="wheel_joint_z" value="0.05"/>
<xacro:property name="caster_radius" value="0.015"/> <!-- wheel_radius - ( base_length/2 - wheel_joint_z) -->
<xacro:property name="caster_joint_x" value="0.18"/>定义些颜色 ，之后用在机器人中的
使用时直接 即可
<!-- Defining the colors used in this robot -->
<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>定义驱动轮的宏定义
命名为wheel 参数 ：prefix（左轮还是右轮） reflect（镜像关系）
<!-- Macro for robot wheel -->
<xacro:macro name="wheel" params="prefix reflect">
<joint name="${prefix}_wheel_joint" type="continuous">
<origin xyz="0 ${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>定义支撑轮的宏定义
命名为caster 参数 ：prefix（前轮还是后轮） reflect（镜像关系）
<!-- Macro for robot caster -->
<xacro:macro name="caster" params="prefix reflect">
<joint name="${prefix}_caster_joint" type="continuous">
<origin xyz="${reflect*caster_joint_x} 0 ${-(base_length/2 + caster_radius)}" rpy="0 0 0"/>
<parent link="base_link"/>
<child link="${prefix}_caster_link"/>
<axis xyz="0 1 0"/>
</joint>
<link name="${prefix}_caster_link">
<visual>
<origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/>
<geometry>
<sphere radius="${caster_radius}" />
</geometry>
<material name="black" />
</visual>
</link>
</xacro:macro>定义主体base 依然用一个宏定义，名字mbot_base，参数无
再其它软件调用
<xacro:macro name="mbot_base"> <!-- 宏定义 -->
<link name="base_footprint"> <!-- 主要作用可以修改机器人主体的整体位置 -->
<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"><!-- 让机器人的base_link上移，至车轮与水平线平齐 -->
<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="${base_radius}"/>
</geometry>
<material name="yellow" />
</visual>
</link>
<wheel prefix="left" reflect="-1"/> <!-- 调用驱动轮子宏定义 -->
<wheel prefix="right" reflect="1"/> <!-- 调用驱动轮子宏定义 -->
<caster prefix="front" reflect="-1"/> <!-- 调用支撑轮子宏定义 -->
<caster prefix="back" reflect="1"/> <!-- 调用支撑轮子宏定义 -->
</xacro:macro>小车模型建立完毕
之后再建立一个xacro文件命名mbot.xacro，包含建立的mbot_base.xacro文件，然后调用 文件里的mbot_base的宏定义
<?xml version="1.0"?>
<robot name="arm" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">
<xacro:include filename="$(find mbot_description)/urdf/xacro/mbot_base.xacro" /> <!-- 包含文件 -->
<mbot_base/> <!-- 调用宏定义 -->
</robot>启动模型在rviz中显示
在launch文件夹下建立xacro文件夹，下面放xacro的launch文件
新建一个launch文件display_mbot_base_xacro.laun
<launch>
<arg name="model" default="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find mbot_description)/urdf/xacro/mbot.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>运行launch文件
$roslaunch mbot_description display_mbot_base_xacro.launch可以看到我们的小车
