大家好，我是梦笔生花，我们一起来动手创建一个两轮差速的移动机器人fishbot。
机器人除了雷达之外，还需要IMU加速度传感器以及可以驱动的轮子，我们曾介绍过机器人学部分，曾对两差速模型进行过介绍，所以我们还需要再创建两个差速驱动轮和一个支撑轮。
所以接下来梦笔生花将带你一起给机器人添加如下部件和关节：
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IMU传感器部件与关节
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左轮子部件与关节
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右轮子部件与关节
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支撑轮子部件与关节
1.添加IMU传感器
1.1 修改颜色
透明度修改只需要在base_link中添加material
<link name="base_link"><visual><origin xyz="0 0 0.0" rpy="0 0 0"/><geometry><cylinder length="0.12" radius="0.10"/></geometry><material name="blue"><color rgba="0.1 0.1 1.0 0.5" /> </material></visual>
</link>1.2 添加imu
<link name="imu_link"><visual><origin xyz="0 0 0.0" rpy="0 0 0"/><geometry><box size="0.02 0.02 0.02"/></geometry></visual></link><!-- imu joint --><joint name="imu_joint" type="fixed"><parent link="base_link" /><child link="imu_link" /><origin xyz="0 0 0.02" /></joint>2.添加右轮
2.1 添加关节
关节名称为right_wheel_link，我在做ros2小车的时候采用的轮子如下图：
轮子的宽为4cm,直径为6.4cm,几何形状是个圆柱体，所以geometry配置如下：
<geometry><cylinder length="0.04" radius="0.032"/>
</geometry>需要注意的是,圆柱默认的朝向是向上的
我们可通过origin的rpy改变轮子的旋转角度，让其绕x轴旋转pi/2,所以origin的配置为
<origin xyz="0 0 0" rpy="1.57079 0 0"/>颜色换黑色，可以得到下面的配置：
<link name="right_wheel_link"><visual><origin xyz="0 0 0" rpy="1.57079 0 0"/><geometry><cylinder length="0.04" radius="0.032"/></geometry><material name="black"><color rgba="0.0 0.0 0.0 0.5" /> </material></visual></link>2.2 添加joint
我们把左轮子的中心固定在机器人左后方
需要注意的是origin和axis值的设置
先看origin
因为base_link的高度是0.12,我们
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z表示child相对parent的z轴上的关系，想将轮子固定在机器人的下表面,所以
origin的z向下偏移0.12/2=0.06m(向下符号为负) -
y表示child相对parent的y轴上的关系，base_link的半径是0.10,所以我们让轮子的y轴向负方向偏移0.10m(向左符号为负)
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x表示child相对parent的x轴上的关系，向后偏移则是x轴向后进行偏移，我们用个差不多的值0.02m(向后符号为负)
再看axis
轮子是会转动的，那应该按照哪个轴转动呢？从上图可以看出是绕着y轴的逆时针方向，所以axis的设置为：
<axis xyz="0 1 0" /> <joint name="right_wheel_joint" type="continuous"><parent link="base_link" /><child link="right_wheel_link" /><origin xyz="-0.02 -0.10 -0.06" /><axis xyz="0 1 0" /></joint>3.添加左轮
左轮就是右轮的映射，不再赘述
<link name="left_wheel_link"><visual><origin xyz="0 0 0" rpy="1.57079 0 0"/><geometry><cylinder length="0.04" radius="0.032"/></geometry><material name="black"><color rgba="0.0 0.0 0.0 0.5" /> </material></visual></link><joint name="left_wheel_joint" type="continuous"><parent link="base_link" /><child link="left_wheel_link" /><origin xyz="-0.02 0.10 -0.06" /><axis xyz="0 1 0" /></joint>4.添加支撑轮
支撑轮子固定在机器人的前方，用个球体，半径用0.016m，小球的直径为0.032m与左右轮子半径相同，然后向下偏移0.016+0.06=0.076m,向下值为负，同时把支撑论向前移动一些，选个0.06m
最终结果如下：
<link name="caster_link"><visual><origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/><geometry><sphere radius="0.016"/></geometry><material name="black"><color rgba="0.0 0.0 0.0 0.5" /> </material></visual></link><joint name="caster_joint" type="fixed"><parent link="base_link" /><child link="caster_link" /><origin xyz="0.06 0.0 -0.076" /></joint>最终URDF文件：https://raw.githubusercontent.com/fishros/fishbot/master/src/fishbot_description/urdf/fishbot_base.urdf
5.测试运行
5.1 编译测试
colcon build
source install/setup.bash
ros2 launch fishbot_description display_rviz2.launch.py5.2 最终结果
rviz的配置
最终结果
jointstate多出两个滑动条
节点关系
5.3 通过joint_state_gui改变关节tf中关节角度
在JointStatePublisher中,拖动滑动条,观察
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rviz2中tf的变换 -
joint_states中的值的变换
可以看到随着进度条拖动，话题中的值和rviz2中机器人关节在同步的旋转，joint_states话题也可以手动发送。
5.4 论如何让车轮着地
虽然显示出了机器人模型，但有一个问题不知道你发现没有，那就是在RVIZ中的机器人轮子是在地面之下的。
原因在于我们fixed-frame选择的是base_link,base_link的位置本来就在left_wheel_link和right_wheel_link只上，那该怎么办呢？
其实很简单，我们增加一个虚拟link和关节，这个关节与base_link相连，位置位于base_link向下刚好到车轮下表面的位置。
来，让我们**给base_link添加一个父link-base_footprint**，新增的URDF代码如下：
<!-- Robot Footprint --><link name="base_footprint"/><joint name="base_joint" type="fixed"><parent link="base_footprint"/><child link="base_link"/><origin xyz="0.0 0.0 0.076" rpy="0 0 0"/></joint>因为是虚拟关节，我们不用对这个link的形状进行描述，joint的origin设置为xyz="0.0 0.0 0.076"表示关节base_footprint向上0.076就是base_link（觉得不好理解可以看下图）。
保存编译再次运行测试，此时车轮就在地面只上啦~
 —— 渲染天蓝色窗口)
