「 ROS 」Gazebo仿真平台中机器人添加运动关节（旋转副）讲解

一、前言

小白在Gazebo仿真平台中，为三轮移动机器人sdf模型的两个关节：后轮支撑臂与车体滑轨，增加旋转副。下述事例代码为从整个工程项目中摘出，如有对应不上的情况，请留言。

二、实现方法

1. 需要在模型文件 model.sdf ，将两个关节的链接关系 type，改成“revolute”，事例如下：

常见的关节连接关系为：fixed固定，prismatic移动副，revolute旋转副。

     <joint name="sliding_body_back_wheel_support_joint" type="revolute"><pose>0 0 0 0 0 0</pose><parent>sliding_body</parent><child>back_wheel_support</child><axis><xyz>0 0 1</xyz><use_parent_model_frame>0</use_parent_model_frame><limit><lower>-1</lower><upper>1</upper><effort>-1</effort><velocity>-1</velocity></limit><!-- <dynamics><damping>100</damping><friction>1000</friction><spring_reference>0</spring_reference><spring_stiffness>1000</spring_stiffness></dynamics> --></axis></joint>

2. 建立一个针对模型关节的控制插件，事例如下：

这里需要做到三个对应，1）filename的名字与<.cpp>文件名对应，2）Joint的标签名字与<.cpp>中定义的Joint名对应，3）Topic的标签名字与<.cpp>中定义的Topic的标签名对应。

<plugin name="B_wheel_steering" filename="libback_wheel_steering.so">  <prismaticJoint>base_sliding_body_joint</prismaticJoint><P_joint_position_Topic>/back_wheel_steering</P_joint_position_Topic>
</plugin>

3. 创建.hh与.cpp文件用于编写此关节的话题，事例如下：

<back_wheel_steering.hh>

#ifndef _BACK_WHEEL_ROLLINGANGLE_HH_
#define _BACK_WHEEL_ROLLINGANGLE_HH_#include <boost/thread.hpp>
#include <cmath>
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>
#include <thread>// gazebo
#include <gazebo/gazebo.hh>
#include <gazebo/physics/physics.hh>#include <gazebo/gazebo_client.hh>
#include <gazebo/msgs/msgs.hh>
#include <gazebo/transport/transport.hh>#include "std_msgs/Float64.h"
#include "ros/callback_queue.h"
#include "ros/ros.h"
#include "ros/subscribe_options.h"
#include "ros/subscription_callback_helper.h"namespace gazebo{class back_wheel_steering : public ModelPlugin{public:virtual ~back_wheel_steering();back_wheel_steering();void virtual Load(physics::ModelPtr _model, sdf::ElementPtr _sdf);void OnUpdate();double B_wheel_steering;private:physics::ModelPtr model;physics::JointPtr prismaticJoint;event::ConnectionPtr BWP_updateConnection;ros::NodeHandle P_joint_steering_Node;ros::Publisher rosPub_P_joint_steering;std::string P_joint_steering_PubTopic;std_msgs::Float64 B_wheel_steering_msg;int SimulateCount=0;int PrintStep=1000;};
}
#endif

<back_wheel_steering.cpp>

#include "back_wheel_steering.hh"
#define IS_DEBUG 0
namespace gazebo
{back_wheel_steering::back_wheel_steering(){}back_wheel_steering::~back_wheel_steering(){}void back_wheel_steering::Load(physics::ModelPtr _model, sdf::ElementPtr _sdf){// Just output a message for now //std::cerr << "\nThe velodyne plugin is attach to model[" << _model->GetName() << "]\n"; this->model = _model;this->prismaticJoint = this->model->GetJoint(_sdf->GetElement("prismaticJoint")->Get<std::string>());this->P_joint_steering_PubTopic = _sdf->GetElement("P_joint_steering_PubTopic")->Get<std::string>();rosPub_P_joint_steering = this->P_joint_steering_Node.advertise<std_msgs::Float64>(P_joint_steering_PubTopic, 10);this->BWP_updateConnection = event::Events::ConnectWorldUpdateBegin(std::bind(&back_wheel_steering::OnUpdate, this));}void back_wheel_steering::OnUpdate(){B_wheel_steering = this->prismaticJoint->GetAngle(0).Radian();B_wheel_steering_msg.data = B_wheel_steering;rosPub_P_joint_steering.publish(B_wheel_steering_msg);SimulateCount++;if ((SimulateCount % PrintStep == 0)){std::cout << "++++++++++++++++++++++++++++++++" << std::endl;std::cout<< "back_wheel_steeringangle：" << this->prismaticJoint->GetAngle(0).Degree()<<std::endl;std::cout << "++++++++++++++++++++++++++++++++" << std::endl;}}GZ_REGISTER_MODEL_PLUGIN(back_wheel_steering)
}

4. 在 CMakeLists.txt 中，声明可执行文件，事例如下：

## Declare a C++ library add_library(back_wheel_steering src/back_wheel_position.cpp  src/back_wheel_steering.cpp)target_link_libraries(back_wheel_steering ${catkin_LIBRARIES} ${GAZEBO_LIBRARIES})

5. 最后，在Main主函数调用即可，事例代码：

double BW_Angle;void back_wheel_SteeringCallback(const std_msgs::Float64::ConstPtr& msg){BW_Angle = msg->data;//cout << "BW_Angle:" << BW_Angle << endl;
}int main(int argc, char** argv){ros::init(argc, argv, "adrc_run");ros::NodeHandle n;ros::Subscriber sub_Angle = n.subscribe("back_wheel_steering",1000,back_wheel_SteeringCallback);}

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