Gazebo

Gazebo相关笔记

urdf文件相关参数

• <robot> </robot>: 定义了URDF文件的根元素，包含机械臂名称（name）
• <link> </link>: 描述机械臂的连接部分，包含连接名称（name）
  • <inertial> </inertial>: 连接的惯性特性，包含质量和转动惯量。用于模拟机械臂的动力学行为
    • <mass />: 链接的质量（value），以千克为单位
    • <origin />: 质心位置，包含位置（xyz）和姿态（rpy）
    • <inertia />: 惯性矩阵(ixx ixy ixz iyy iyz izz)
  • <visual> </visual>: 连接的可视化外观，包含3D模型文件和颜色信息
    • <origin />: 可视元素的原点，包含位置（xyz）和姿态（rpy）
    • <geometry> </geometry>: 可视元素的几何形状
      • <box />: 长方体（size）
      • <cylinder />: 圆柱体（size）
      • <sphere />: 球体（size）
      • <mesh />: 外部3D模型文件（filename）
    • <material> </material>: 可视元素的颜色和外观材质，包含材质名称（name）
      • <color />: 指定材质的颜色（rgba），范围从0.0到1.0
  • <collision> </collision>: 连接的碰撞几何形状，用于碰撞检测和避障。
    • <origin />: 碰撞元素的原点，包含位置（xyz）和姿态（rpy）
    • <geometry> </geometry>: 碰撞元素的几何形状
      • <box />: 长方体（size）
      • <cylinder />: 圆柱体（size）
      • <sphere />: 球体（size）
      • <mesh />: 外部3D模型文件（filename）
    • <material> </material>: 碰撞元素的颜色和外观材质，包含材质名称（name）。通常碰撞元素的材质属性不会影响仿真和碰撞检测。
      • <color />: 指定材质的颜色（rgba），范围从0.0到1.0
• <joint> </joint>: 描述连接两个连接部分的关节，包含关节名称（name）关节类型（type）

revolute: 旋转关节，可绕轴线旋转
continuous: 连续旋转关节，可无限旋转
prismatic: 平移关节，沿着一个轴线上下滑动
fixed: 固定关节，表示两个链接之间没有相对运动
floating: 浮动关节，6自由度关节
planar: 平面关节，2自由度关节
gearbox: 齿轮箱关节，齿轮传动关节

• <origin />: 关节的原点，包含位置（xyz）和姿态（rpy）
• <parent />和<child />: 关节连接的父连接（link）和子连接（link）。
• <axis />: 关节的旋转轴（xyz）
• <limit />: 关节的运动限制，包含关节的下限角度或位置（lower）、关节的上限角度或位置（upper）、最大力或扭矩（effort ）、最大速度（velocity）
• <dynamics />: 关节的动力学特性，包含关节阻尼系数（damping）和关节摩擦力系数（friction），分别以牛顿·米/弧度/秒 和牛顿·米/弧度为单位
• <safety_controller> </safety_controller>: 关节的安全控制器参数，包含关节软下限（soft_lower_limit ）、关节软上限（soft_upper_limit）、关节位置的控制增益（k_position）、关节速度的控制增益（k_velocity）
  • <soft_lower_limit_tolerance> </soft_lower_limit_tolerance>: 软下限的容差范围
  • <soft_upper_limit_tolerance> </soft_upper_limit_tolerance>: 软上限的容差范围
• <calibration />: 关节的校准参数，包含上升沿校准值（rising）、下降沿校准值（falling）、关节参考位置（reference）
• <mimic> </mimic>: 关节之间的镜像关系
  • <multiplier />: 运动倍增因子，1.0表示完全复制运动
  • <offset />: 运动偏移量，0.0表示不进行偏移
• <spring_reference> <spring_reference/>: 关节弹簧的参考位置
• <spring_stiffness> <spring_stiffness/>: 关节弹簧的刚度
• <transmission>: 关节和驱动器之间的传输系统，包含系统名称（name）
  • <type> </type>: 传输系统类型

transmission_interface/SimpleTransmission: 用于模拟关节与控制系统之间的直接关系。用于基本的关节控制
transmission_interface/ActuatorToJointState: 将执行器状态（例如电机状态）转换为关节状态（例如关节位置和速度）。用于获取关节状态的反馈信息
transmission_interface/JointToActuatorState: 将关节状态转换为执行器状态。用于将控制器生成的关节状态转换为执行器状态，以便控制执行器
transmission_interface/SimpleTransmissionLineContact: 用于带有一维弹簧-阻尼-摩擦模型的传输

• <joint>: 指定与传输系统关联的关节，包含关节名称（name）
  • <hardwareInterface> </hardwareInterface>: 关节的硬件接口类型

hardware_interface/PositionJointInterface: 控制关节的位置，用于执行精确的关节运动
hardware_interface/VelocityJointInterface: 控制关节的速度，用于实现关节的速度控制
hardware_interface/EffortJointInterface: 控制关节的力/力矩，用于力控制或力矩控制的应用
hardware_interface/VoltageJointInterface: 控制关节的电压，用于电压控制的应用
hardware_interface/PositionVelocityJointInterface: 用于同时控制关节的位置和速度
hardware_interface/PositionEffortJointInterface: 用于同时控制关节的位置和力/力矩
hardware_interface/VelocityEffortJointInterface: 用于同时控制关节的速度和力/力矩

• <actuator> </actuator>: 指定与传动关联的执行器，包含执行器名称（name）
  • <hardwareInterface> </hardwareInterface>: 执行器的硬件接口类型
  • <mechanicalReduction> </mechanicalReduction>: 机械减速比，表示执行器的运动与关节的运动之间的比例关系
• <gazebo> </gazebo>: 包含Gazebo仿真环境的相关参数，用于将机械臂模型加载到Gazebo中
  • <plugin> </plugin>: 插件参数，包含插件名称（name）和插件的库文件路径（filename）
  • <material> </material>: 材质参数，包含材质名称（name）
    • <color />: 指定材质的颜色（rgba），范围从0.0到1.0
    • <texture />: 定义材质的纹理贴图，包含贴图名称（filename）和缩放参数（scale）
    • <ambient> </ambient>: 环境光颜色，rgba格式，范围从0.0到1.0
    • <diffuse> </diffuse>: 漫反射颜色，rgba格式，范围从0.0到1.0
    • <specular> </specular>: 镜面反射颜色，rgba格式，范围从0.0到1.0
    • <emissive> </emissive>: 自发光颜色，rgba格式，范围从0.0到1.0
    • <shader />: 着色器，包含着色器类型（type）和着色器文件（file）

vertex: 顶点着色器，用于处理模型的顶点数据
fragment: 片段着色器，用于计算模型表面上每个像素的颜色

• <static> </static>: 指定机械臂是否为静态对象。如果设置为true，则机械臂在仿真中将不受外力影响而保持不动
• <selfCollide> </selfCollide>: 指定机械臂是否允许自身碰撞。如果设置为true，机械臂的不同部分可以相互碰撞
• <kinematic> </kinematic>: 指定机械臂是否为运动学模型，而不考虑物理模拟。如果设置为true，则不考虑物理模拟