实用指南：机器人描述文件xacro（urdf扩展）

news/2025/11/23 18:42:38/文章来源:https://www.cnblogs.com/gccbuaa/p/19261230

一、定义

通俗来说，xacro 就是 urdf 文件的一种“进阶版”，它是用来简化和优化机器人的描述文件，使得多个机器人可以共享同样的部件和结构，避免重复编写相同的代码。

假设你有很多机器人，它们的结构相似，比如都有轮子、传感器、臂部等部件。每次你需要为这些机器人写 urdf 文件时，都要重复描述每个部件（比如轮子、关节、传感器等）。这样写非常繁琐且容易出错。

xacro 的作用：就是通过封装和参数化这些部件，使得你可以更方便地重用已有的结构，只需要少量的修改就可以生成不同机器人的 urdf 文件。类似C语言中函数的封装。

二、`xacro` 文件常见组成部分

1. 命名空间声明

该命名空间的定义使得文件中的 xacro 特性能够正常工作，让你在模型中使用宏和其他 xacro 相关的功能。

2. 定义宏

宏用于封装可复用的结构，例如机器人关节、链接等。你可以定义一个宏并在多个地方调用它，宏可以带有参数，这样就可以创建不同配置的部件。

<xacro:macro name="wheel" params="name x_offset y_offset">

</xacro:macro>

3. 调用宏

宏定义完成后，可以在 xacro 文件的任意位置调用宏来生成相应的部件。调用时，可以传递参数值来定制生成的部件。

4. 定义参数

你可以在 xacro 文件中定义变量（参数），这些变量可以在宏中使用，也可以传递给其它部分。这使得配置变得更加灵活和动态。

在这个例子中，wheel_radius 是一个参数，表示轮子的半径。在后续的代码中，可以直接使用这个参数。

5. 条件语句

xacro 支持条件语句，你可以根据不同的条件生成不同的机器人模型或某些部件。例如，如果你希望某个部件只有在某个参数为 true 时才创建，你可以使用 xacro:if 和 xacro:else。

6. 转换 xacro 文件为 urdf

你可以使用 ROS 提供的工具来将 xacro 文件转换为 URDF 文件，生成的 URDF 文件可以直接用于机器人仿真、控制等。

rosrun xacro xacro mybot.xacro > mybot.urdf

7. gazebo标签

在 XACRO 文件中，<gazebo> 标签用于定义与 Gazebo 仿真环境相关的设置和插件。Gazebo 是一个强大的仿真工具，用于模拟机器人、传感器以及与环境的交互。当你在 XACRO 中使用 gazebo 标签时，通常是为了控制仿真中的物理属性、传感器和控制插件。

三、代码示例

1. gazebo标签使用（仿真参数配置）

功能：用于描述一些物体以及传感器在gazebo仿真中的一些数据，例如摩擦系数、速度等等。

mybot_gazebo.xacro


Gazebo/DarkGrey  0.5   0.5   500000.0 10.0    0.001  1.0  1 0 0 Gazebo/DarkGrey  0.5   0.5   500000.0 10.0    0.001  1.0  1 0 0 Gazebo/FlatBlack  0.1   0.1   500000.0 100.0   0.001  1.0  Gazebo/FlatBlack  true $(arg imu_visual) Gazebo/FlatBlack  cmd_vel   odom   odom   world true   base_footprint false true   true false 30   left_wheel_joint  right_wheel_joint 0.180 0.05   10 100   na  true  imu   imu  imu  imu_service 0.0  0  gaussian  0.0   2e-4 0.0000075  0.0000008 0.0   1.7e-2 0.1  0.001  Gazebo/FlatBlack  0 0 0 0 0 0 $(arg laser_visual)  7  720  0.5  0.0  6.28319 0.120  12.0   0.015 gaussian  0.0   0.01 scan  base_laser_link true  $(arg camera_visual)  1.085595 640  480 R8G8B8 0.03  100  true  30.0  /  base_camera_link  image_raw  camera_info  0.07  0.0  0.00.00.00.0