5장 ROS 도구 활용하기

1. RQT(QT-based framework for GUI development for ROS)

1. 1 Graph

현재 ROS상의 노드와 메세지간의 정보를 그래프형식으로 보여준다.

• 터틀심 노드 실행

rosrun turtlesim turtlesim_node

• 터틀심 원격조종 노드 실행

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

• 노드 그래프 생성

rqt_graph

2. Plot

메세지의 값에 대해 plot을 그리게 해준다.

rosrun turtlesim turtlesim_node

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

• pose 메세지 plotting

rqt_plot /turtle1/pose/

터틀심 노드의 pose 메세지 값 터틀심 노드의 pose - time plot

3. Rosbag

메세지를 기록, 저장, 재생할 수 있게 해준다.

rosrun turtlesim turtlesim_node

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

• 원하는 디렉토리에 다음 명령어를 실행하면 rosbag 파일이 기록된다. (ctrl+c로 기록을 종료할 수 있다.)

rosbag record -a

• rosbag파일의 정보를 보여준다.

rosbag info <your bagfile>

image.png

• rosbag 파일을 재생한다.(기록된 메세지를 시간순서대로 퍼블리시한다.)

rosbag play <your bagfile>

• rosbag 파일을 2배속도로 재생한다.

rosbag play -r 2 <your bagfile>

• 특정 메세지만 저장할 수 있다.(subset 파일에 저장된다.)

rosbag record -O subset /turtle1/cmd_vel /turtle1/pose

참고자료 : http://wiki.ros.org/rosbag/Tutorials/Recording%20and%20playing%20back%20data

4. Custom plugins

그 외 유용한 RQT plugin

rosrun turtlesim turtlesim_node

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

rqt

• Easy Message Publisher : 현재 토픽 리스트에 올라온 토픽 메세지를 GUI상에서 메뉴얼로 퍼블리싱 가능하게 해준다.

• Topic Monitor : 현재 토픽들의 값과 통신 속도를 실시간으로 모니터링 할 수 있다.

5. Own plugins

자신만의 GUI와 기능을 갖는 plugin을 개발해 RQT상에서 사용할 수 있다. 참고자료 : http://wiki.ros.org/rqt/Tutorials/Writing%20a%20Python%20Plugin

Rviz(ROS-visualization)

1. IMU 센서

https://youtu.be/j5v5fKppcQo

2. Kinect

참고자료 : https://m.blog.naver.com/rmlee/221471760129 , 이상우님

3. Simulation

로봇의 오도메트리, TF, 센서 정보 등을 실시간 시각화를 통해 3D 시뮬레이션을 할 수 있다.

sudo apt-get install ros-kinetic-joy ros-kinetic-teleop-twist-joy ros-kinetic-teleop-twist-keyboard ros-kinetic-laser-proc ros-kinetic-rgbd-launch ros-kinetic-depthimage-to-laserscan ros-kinetic-rosserial-arduino ros-kinetic-rosserial-python ros-kinetic-rosserial-server ros-kinetic-rosserial-client ros-kinetic-rosserial-msgs ros-kinetic-amcl ros-kinetic-map-server ros-kinetic-move-base ros-kinetic-urdf ros-kinetic-xacro ros-kinetic-compressed-image-transport ros-kinetic-rqt-image-view ros-kinetic-gmapping ros-kinetic-navigation ros-kinetic-interactive-markers

sudo apt-get install ros-melodic-joy ros-melodic-teleop-twist-joy ros-melodic-teleop-twist-keyboard ros-melodic-laser-proc ros-melodic-rgbd-launch ros-melodic-depthimage-to-laserscan ros-melodic-rosserial-arduino ros-melodic-rosserial-python ros-melodic-rosserial-server ros-melodic-rosserial-client ros-melodic-rosserial-msgs ros-melodic-amcl ros-melodic-map-server ros-melodic-move-base ros-melodic-urdf ros-melodic-xacro ros-melodic-compressed-image-transport ros-melodic-rqt-image-view ros-melodic-gmapping ros-melodic-navigation ros-melodic-interactive-markers

cd ~/catkin_ws/src/

git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_msgs.git

git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3.git

git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_simulations.git

cd ~/catkin_ws && catkin_make

• Rviz에 가상의 터틀봇3를 불러온다.

export TURTLEBOT3_MODEL=waffle

roslaunch turtlebot3_fake turtlebot3_fake.launch

• 터틀봇3 원격 조종 키 실행한다.

export TURTLEBOT3_MODEL=waffle

roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

image.png

rqt_graph

터틀봇3의 노드 그래프

rosrun rqt_tf_tree rqt_tf_tree

터틀봇3의 TF Tree

rostopic echo /odom

터틀봇3의 오도메트리 실시간 정보

(원격 조종 키를 사용하면 오도메트리를 시각화해서 볼 수 있고 값을 rostopic echo를 통해 실시간으로 확인할 수 있다.)

4. SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)

SLAM을 할 때 지도의 작성과정을 시각적으로 보여준다.

• 가상 환경 불러오기

export TURTLEBOT3_MODEL=waffle

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch

image.png

• 터틀봇3 SLAM 실행

export TURTLEBOT3_MODEL=waffle

roslaunch turtlebot3_slam turtlebot3_slam.launch

image.png

• 터틀봇3 원격 조종 키

export TURTLEBOT3_MODEL=waffle

roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

SLAM이 끝난 뒤 완성된 Map

• Map 저장

rosrun map_server map_saver -f ~/map

저장된 Map

가상 내비게이션 with Gazebo

export TURTLEBOT3_MODEL=waffle

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch

- map 사

export TURTLEBOT3_MODEL=waffle

roslaunch turtlebot3_navigation turtlebot3_navigation.launch map_file:=$HOME/map.yaml

5. URDF

Unified Robot Description Format : ROS에서 사용되는 로봇 기술(Description) 형식 * URDF(Unified Robot Description Format) vs SDF(Simulation Description Format)

• URDF는 하나의 robot 모델에 대해 기술하는 양식. 시뮬레이션 world 상에서 robot의 pose를 결정할 수 없다.

• SDF는 world 상에서 여러개의 robot 모델에 대해 pose를 정의할 수 있으며 모델←→센서←→ World 의 관계에 대한 속성 정의도 가능하다.

쉽게 말해 서빙 로봇 서비스가 있는 매장에서 URDF는 서빙 로봇 하나의 도면!, SDF는 매장 전체 시스템의 도면!

1) URDF turtial 1 - URDF 이해하기

Link

link : 모델 상의 하나의 Body(바퀴, 링크, 실린더, 구 등)

• visual : link 요소의 시각화 (.dae, .stl 지원)

• collision : link 요소 간의 충돌을 확인하기 위한 geometry (.dae, .stl 지원)

• inertial : link의 동적 속성 기술(질량, 관성 모멘트 등)

• origin : link 모델 중심의 joint로부터의 위치

Joint joint : link간의 구속관계 표현parent/child : link 간 구속관계에서 부모/자식 관계type : 관계의 종류(prismatic, revolute, continuous 등)axis : joint 축의 방향limit : joint의 이동가능 범위 제한origin : joint의 원점으로부터의 위치sensor : plugin을 통해 가상 world로부터의 센서 데이터를 취득material : link의 소재, 색상 등을 결정plugin : 모델을 제어하기 위한 controller 등 다른 플랫폼과 토픽/프레임을 공유하기 위한 수단

• URDF 작성연습을 위해 시각화는 urdf_tutorial의 launch를 사용한다.

git clone https://github.com/ros/urdf_tutorial.git

• urdf_tutorial의 urdf 디렉토리에 다음 파일을 작성한다.

gedit mobile_robot.urdf

• URDF 기본구조

<?xml version="1.0"?>
<robot name="mobile_robot">
<material name="orange">
<color rgba="1 0.5 0.1 1"/>
</material>
<material name="white">
<color rgba="1 1 1 1"/>
</material>
<link name="base_link">
<visual>
<geometry>
<box size="1.5 0.6 0.3"/>
</geometry>
<material name="orange"/>
</visual>
</link>
<link name="caster_wheel">
<visual>
<geometry>
<sphere radius="0.125"/>
</geometry>
<origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>
<material name="white"/>
</visual>
</link>

  <joint name="base_to_caster_wheel" type="continuous">

    <parent link="base_link"/>

    <child link="caster_wheel"/>

    <origin xyz="0.5 0 -0.275"/>

    <axis xyz="0 1 0"/>

  </joint>

  <link name="right_wheel">

    <visual>

      <geometry>

        <cylinder length="0.2" radius="0.4"/>

      </geometry>

      <origin rpy="1.57075 0 0" xyz="0 0 0"/>

      <material name="white"/>

    </visual>

  </link>

  <joint name="base_to_right_wheel" type="continuous">

    <parent link="base_link"/>

    <child link="right_wheel"/>

    <origin xyz="-0.3 -0.4 0"/>

    <axis xyz="0 -1 0"/>

  </joint>

  <link name="left_wheel">

    <visual>

      <geometry>

        <cylinder length="0.2" radius ="0.4"/>

      </geometry>

      <origin rpy="1.57075 0 0" xyz="0 0 0"/>

      <material name="white"/>

    </visual>

  </link>

  <joint name="base_to_left_wheel" type="continuous">

    <parent link="base_link"/>

    <child link="left_wheel"/>

    <origin xyz="-0.3 0.4 0"/>

    <axis xyz="0 1 0"/>

  </joint>

</robot>

• Rviz에 URDF로 작성한 모델을 시각화한다.

$ roslaunch urdf_tutorial display.launch model:=urdf/mobile_robot.urdf

URDF로 작성한 모바일 로봇 모델 Joint 컨트롤러 2) URDF tutotial 2 - 나의 모델 불러와 Rviz에 시각화하기

• 새로운 URDF 작성

$ gedit mobile_robot_stl.urdf

• stl파일 불러오는 URDF

<?xml version="1.0"?>

<robot name="mobile_robot_stl">

  <material name="orange">

    <color rgba="1 0.5 0.1 1"/>

  </material>

  <link name="base_link">

    <visual>

      <origin rpy="1.57075 0 1.57075" xyz="0 0 0"/>

      <geometry>

        <mesh filename="package://urdf_tutorial/meshes/ros_test.stl" scale="0.01 0.01 0.01"/>

      </geometry>

      <material name="orange"/>

    </visual>

  </link>

</robot>

• 예제 stl파일 가져오기(urdf 디렉토리에 저장)

$ wget -O ros_test.stl https://github.com/Denhanis/ROS-Study/blob/master/stl/ros_test.stl?raw=true

• Rviz로 시각화

$ roslaunch urdf_tutorial display.launch model:=urdf/mobile_robot_stl.urdf

3) URDF tutorial 3 - 3D모델에 물리적 특성 입히기 참고자료(관성 텐서 구하기) : https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_moments_of_inertia#List_of_3D_inertia_tensors

• 물리적 특성(collision, inertial) 반영된 URDF

<?xml version="1.0"?>

<robot name="mobile_robot">

  <material name="orange">

    <color rgba="1 0.5 0.1 1"/>

  </material>

  <material name="white">

    <color rgba="1 1 1 1"/>

  </material>

  <link name="base_link">

    <visual>

      <geometry>

        <box size="1.5 0.6 0.3"/>

      </geometry>

      <material name="orange"/>

    </visual>

    <collision>

      <geometry>

        <box size="1.5 0.6 0.3"/>

      </geometry>

    </collision>

    <inertial>

      <mass value="10"/>

      <inertia ixx="0.375" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="1.95" iyz="0.0" izz="2.175"/>

    </inertial>

  </link>

  <link name="caster_wheel">

    <visual>

      <geometry>

        <sphere radius="0.125"/>

      </geometry>

      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>

      <material name="white"/>

    </visual>

    <collision>

      <geometry>

        <sphere radius="0.125"/>

      </geometry>

    </collision>

    <inertial>

      <mass value="3"/>

      <inertia ixx="0.01875" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="0.01875" iyz="0.0" izz="0.01875"/>

    </inertial>

  </link>

  <joint name="base_to_caster_wheel" type="continuous">

    <parent link="base_link"/>

    <child link="caster_wheel"/>

    <origin xyz="0.5 0 -0.275"/>

    <axis xyz="0 1 0"/>

  </joint>

  <link name="right_wheel">

    <visual>

      <geometry>

        <cylinder length="0.2" radius="0.4"/>

      </geometry>

      <origin rpy="1.57075 0 0" xyz="0 0 0"/>

      <material name="white"/>

    </visual>

    <collision>

      <geometry>

        <cylinder length="0.2" radius="0.4"/>

      </geometry>

      <origin rpy="1.57075 0 0" xyz="0 0 0"/>

    </collision>

    <inertial>

      <mass value="5"/>

      <inertia ixx="0.217" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="0.217" iyz="0.0" izz="0.4"/>

    </inertial>

  </link>

  <joint name="base_to_right_wheel" type="continuous">

    <parent link="base_link"/>

    <child link="right_wheel"/>

    <origin xyz="-0.3 -0.4 0"/>

    <axis xyz="0 -1 0"/>

  </joint>

  <link name="left_wheel">

    <visual>

      <geometry>

        <cylinder length="0.2" radius ="0.4"/>

      </geometry>

      <origin rpy="1.57075 0 0" xyz="0 0 0"/>

      <material name="white"/>

    </visual>

    <collision>

      <geometry>

        <cylinder length="0.2" radius="0.4"/>

      </geometry>

      <origin rpy="1.57075 0 0" xyz="0 0 0"/>

    </collision>

    <inertial>

      <mass value="5"/>

      <inertia ixx="0.217" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="0.217" iyz="0.0" izz="0.4"/>

    </inertial>

  </link>

  <joint name="base_to_left_wheel" type="continuous">

    <parent link="base_link"/>

    <child link="left_wheel"/>

    <origin xyz="-0.3 0.4 0"/>

    <axis xyz="0 1 0"/>

  </joint>

</robot>

• Rviz로 시각화

$ roslaunch urdf_tutorial display.launch model:=urdf/mobile_robot.urdf

4) URDF tutorial 4 - URDF Check

• URDF Check tool 다운로드

$ sudo apt-get install liburdfdom-tools

• URDF 링크 정합성 체크

$ check_urdf mobile_robot.urdf

URDF 링크 관계정보

• URDF 링크 관계정보 시각화

$ urdf_to_graphiz mobile_robot.urdf 

$ evince mobile_robot.pdf

URDF 링크 관계정보 pdf로 저장 URDF 링크 관계정보 시각화 5) URDF tutorial 4 - Xacro 이용하여 URDF 쉽게 작성하기

• Xacro(XML Macro)를 사용한 URDF 작성

<?xml version="1.0"?>

<robot name="mobile_robot" xmlns:xacro="http://ros.org/wiki/xacro">

  <xacro:property name="body_width" value="0.6" />

  <xacro:property name="body_height" value="1.5" />

  <xacro:property name="body_depth" value="0.3" />

  <xacro:property name="caster_radius" value="0.125" />

  <xacro:property name="wheel_radius" value="0.4" />

  <xacro:property name="wheel_length" value="0.2" />

  <xacro:property name="pi" value="3.1415" />

  <xacro:macro name="default_inertial" params="mass">

    <inertial>

      <mass value="${mass}" />

      <inertia ixx="0.375" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="1.95" iyz="0.0" izz="2.175"/>

    </inertial>

  </xacro:macro>

  <xacro:macro name="y_axis_joint">

    <axis xyz="0 1 0"/>

  </xacro:macro>

  <material name="orange">

    <color rgba="1 0.5 0.1 1"/>

  </material>

  <material name="white">

    <color rgba="1 1 1 1"/>

  </material>

  <link name="base_link">

    <visual>

      <geometry>

        <box size="${body_height} ${body_width} ${body_depth}"/>

      </geometry>

      <material name="orange"/>

    </visual>

    <collision>

      <geometry>

        <box size="${body_height} ${body_width} ${body_depth}"/>

      </geometry>

    </collision>

    <xacro:default_inertial mass="10"/>

  </link>

  <link name="caster_wheel">

    <visual>

      <geometry>

        <sphere radius="${caster_radius}"/>

      </geometry>

      <origin rpy="0 0 0" xyz="0 0 0"/>

      <material name="white"/>

    </visual>

    <collision>

      <geometry>

        <sphere radius="${caster_radius}"/>

      </geometry>

    </collision>

    <inertial>

      <mass value="3"/>

      <inertia ixx="0.01875" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="0.01875" iyz="0.0" izz="0.01875"/>

    </inertial>

  </link>

  <joint name="base_to_caster_wheel" type="continuous">

    <parent link="base_link"/>

    <child link="caster_wheel"/>

    <origin xyz="0.5 0 -0.275"/>

    <xacro:y_axis_joint/>

  </joint>

  <xacro:macro name="wheel" params="prefix suffix mass reflect">

  <link name="${prefix}_wheel">

    <visual>

      <geometry>

        <cylinder length="${wheel_length}" radius="${wheel_radius}"/>

      </geometry>

      <origin rpy="${pi/2} 0 0" xyz="0 0 0"/>

      <material name="white"/>

    </visual>

    <collision>

      <geometry>

        <cylinder length="${wheel_length+0.1}" radius="${wheel_radius+0.1}"/>

      </geometry>

      <origin rpy="${pi/2} 0 0" xyz="0 0 0"/>

    </collision>

    <inertial>

      <mass value="${mass}"/>

      <inertia ixx="${mass*(3*wheel_radius*wheel_radius+wheel_length*wheel_length)/12}" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="${mass*(3*wheel_radius*wheel_radius+wheel_length*wheel_length)/12}" iyz="0.0" izz="${0.5*mass*wheel_radius*wheel_radius}"/>

    </inertial>

  </link>

  <joint name="${suffix}_to_${prefix}_wheel" type="continuous">

    <parent link="${suffix}_link"/>

    <child link="${prefix}_wheel"/>

    <origin xyz="-0.3 ${0.4*reflect} 0"/>

    <xacro:y_axis_joint/>

  </joint>

  </xacro:macro>

  <xacro:wheel prefix="right" suffix="base" mass="5" reflect="-1"/>

  <xacro:wheel prefix="left" suffix="base" mass="5" reflect="1"/>

</robot>

• Xacro 실행하기 위해 반드시 추가해야하는 Command

<launch>

  <arg name="model" default="$(find urdf_tutorial)/urdf/01-myfirst.urdf"/>

  <arg name="gui" default="true" />

  <arg name="rvizconfig" default="$(find urdf_tutorial)/rviz/urdf.rviz" />

  <param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro --inorder $(arg model)" />

  <param name="use_gui" value="$(arg gui)"/>

  <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" />

  <node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="state_publisher" />

  <node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(arg rvizconfig)" required="true" />

</launch>

$ roslaunch urdf_tutorial display.launch model:=urdf/mobile_robot.urdf.xacro

6. URDF tutorial 7 - SDF Converter

$ gz sdf --print my_urdf.urdf > my_sdf.sdf

6. manipulator (TBU)

Gazebo

1. URDF로 만든 3D 모델 Gazebo에 불러오기

URDF를 Gazebo 환경으로 불러오기 위해선 다음과 같은 작업이 필요하다.1) Gazebo plugin 추가2) 몇 가지 추가 정보 URDF에 입력(joint limit, transmission 정보, 물리 계수)3) Controller configuration 작성4) Launch file 작성 1) Gazebo plugin 추가

• URDF 마지막 부분에 다음의 gazebo plugin 추가

  <gazebo>

    <plugin name="gazebo_ros_control" filename="libgazebo_ros_control.so">

      <robotNamespace>/</robotNamespace>

    </plugin>

  </gazebo>

2) 몇 가지 추가 정보 URDF에 입력(joint limit, transmission 정보, 물리 계수)

• joints 수정 및 transmission 추가

  <joint name="head_swivel" type="continuous">

    <parent link="base_link"/>

    <child link="head"/>

    <axis xyz="0 0 1"/>

    <origin xyz="0 0 ${bodylen/2}"/>

    <limit effort="30" velocity="1.0"/>

  </joint>

  <transmission name="head_swivel_trans">

    <type>transmission_interface/SimpleTransmission</type>

    <actuator name="$head_swivel_motor">

      <mechanicalReduction>1</mechanicalReduction>

    </actuator>

    <joint name="head_swivel">

      <hardwareInterface>PositionJointInterface</hardwareInterface>

    </joint>

  </transmission>

   <gazebo reference="${prefix}_${suffix}_wheel">

     <mu1 value="200.0"/>

     <mu2 value="100.0"/>

     <kp value="10000000.0" />

     <kd value="1.0" />

     <material>Gazebo/Grey</material>

   </gazebo>

• 최종 수정된 URDF

3) Controller configuration 작성

• urdf_tutorial 디렉토리에 config 디렉토리를 생성하여 controller config 문서 생성(.yaml)

$ mkdir config

$ touch /config/joints.yaml

$ touch /config/caster.yaml

$ touch /config/diffdrive.yaml

• joints.yaml

type: "joint_state_controller/JointStateController"

publish_rate: 50

• caster.yaml

type: "position_controllers/JointPositionController"

joint: head_swivel

• diffdrive.yaml

  type: "diff_drive_controller/DiffDriveController"

  publish_rate: 50

  left_wheel: ['left_front_wheel_joint', 'left_back_wheel_joint']

  right_wheel: ['right_front_wheel_joint', 'right_back_wheel_joint']

  wheel_separation: 0.44

  # Odometry covariances for the encoder output of the robot. These values should

  # be tuned to your robot's sample odometry data, but these values are a good place

  # to start

  pose_covariance_diagonal: [0.001, 0.001, 0.001, 0.001, 0.001, 0.03]

  twist_covariance_diagonal: [0.001, 0.001, 0.001, 0.001, 0.001, 0.03]

  # Top level frame (link) of the robot description

  base_frame_id: base_link

  # Velocity and acceleration limits for the robot

  linear:

    x:

      has_velocity_limits    : true

      max_velocity           : 0.2   # m/s

      has_acceleration_limits: true

      max_acceleration       : 0.6   # m/s^2

  angular:

    z:

      has_velocity_limits    : true

      max_velocity           : 2.0   # rad/s

      has_acceleration_limits: true

      max_acceleration       : 6.0   # rad/s^2

4) Launch file 작성

• gazebo_launch를 이용하기 위해 해당 launch파일을 urdf_tutorial/launch로 가져오기

$ wget -O gazebo.launch https://github.com/ros/urdf_sim_tutorial/blob/master/launch/gazebo.launch?raw=true

• 우리가 만든 모델을 Gazebo와 Rviz에서 사용하기 위한 launch 파일 작성

$ gedit mobile_robot.launch

sudo apt install ros-kinetic-gazebo-ros-control

2. SDF로 만든 3D 모델 Gazebo에 불러오기

https://github.com/modulabs/gazebo-tutorial/wiki/Make-a-Mobile-Robot SDF를 Gazebo 환경으로 불러오기 위해선 다음과 같은 작업이 필요하다.1) 모델 directory 설정2) 모델의 구조 생성3) Gazebo에서 모델 불러오기 1) 모델 directory 설정

• 모델 폴더를 생성

$ mkdir -p ~/.gazebo/models/my_robot

• 모델 config 파일을 생성

$ gedit ~/.gazebo/models/my_robot/model.config

• config 파일에 다음 코드를 작성

    <?xml version="1.0"?>

     <model>

      <name>My Robot</name>

      <version>1.0</version>

      <sdf version='1.4'>model.sdf</sdf>

      <author>

       <name>My Name</name>

       <email>[e-mail]</email>

      </author>

      <description>

        My awesome robot.

      </description>

    </model>

• SDF 파일을 생성

$ gedit ~/.gazebo/models/my_robot/model.sdf

• SDF 파일에 다음 코드를 작성

    <?xml version='1.0'?>

    <sdf version='1.4'>

      <model name="my_robot">

      </model>

    </sdf>

2) 모델의 구조 생성

• SDF 파일을 실행

$ gedit ~/.gazebo/models/my_robot/model.sdf

• 모델의 static을 설정

• static이 true이면 물리엔진의 영향을 받지 않고 false이면 물리엔진의 영향을 받음

    <?xml version='1.0'?>

    <sdf version='1.4'>

      <model name="my_robot">

        <static>true</static>

      </model>

    </sdf>

• 모델에 사각형 베이스 추가

    <?xml version='1.0'?>

      <sdf version='1.4'>

        <model name="my_robot">

        <static>true</static>

          <link name='chassis'>

            <pose>0 0 .1 0 0 0</pose>

            <collision name='collision'>

              <geometry>

                <box>

                  <size>.4 .2 .1</size>

                </box>

              </geometry>

            </collision>

            <visual name='visual'>

              <geometry>

                <box>

                  <size>.4 .2 .1</size>

                </box>

              </geometry>

            </visual>

          </link>

      </model>

    </sdf>

• 모델에 구 형상의 바퀴 추가

    <?xml version='1.0'?>

    <sdf version='1.4'>

      <model name="my_robot">

        <static>true</static>

        <link name='chassis'>

          <pose>0 0 .1 0 0 0</pose>

          <collision name='collision'>

            <geometry>

              <box>

                <size>.4 .2 .1</size>

              </box>

            </geometry>

          </collision>

          <visual name='visual'>

            <geometry>

              <box>

                <size>.4 .2 .1</size>

              </box>

            </geometry>

          </visual>

          <collision name='caster_collision'>

            <pose>-0.15 0 -0.05 0 0 0</pose>

            <geometry>

                <sphere>

                <radius>.05</radius>

              </sphere>

            </geometry>

            <surface>

              <friction>

                <ode>

                  <mu>0</mu>

                  <mu2>0</mu2>

                  <slip1>1.0</slip1>

                  <slip2>1.0</slip2>

                </ode>

              </friction>

            </surface>

          </collision>

          <visual name='caster_visual'>

            <pose>-0.15 0 -0.05 0 0 0</pose>

            <geometry>

              <sphere>

                <radius>.05</radius>

              </sphere>

            </geometry>

          </visual>

        </link>

      </model>

    </sdf>

• 모델에 왼쪽 바퀴 추가

    <?xml version='1.0'?>

    <sdf version='1.4'>

      <model name="my_robot">

        <static>true</static>

        <link name='chassis'>

          <pose>0 0 .1 0 0 0</pose>

          <collision name='collision'>

            <geometry>

              <box>

                <size>.4 .2 .1</size>

              </box>

            </geometry>

          </collision>

          <visual name='visual'>

            <geometry>

              <box>

                <size>.4 .2 .1</size>

              </box>

            </geometry>

          </visual>

          <collision name='caster_collision'>

            <pose>-0.15 0 -0.05 0 0 0</pose>

            <geometry>

              <sphere>

              <radius>.05</radius>

            </sphere>

          </geometry>

          <surface>

            <friction>

              <ode>

                <mu>0</mu>

                <mu2>0</mu2>

                <slip1>1.0</slip1>

                <slip2>1.0</slip2>

              </ode>

            </friction>

          </surface>

        </collision>

        <visual name='caster_visual'>

          <pose>-0.15 0 -0.05 0 0 0</pose>

          <geometry>

            <sphere>

              <radius>.05</radius>

            </sphere>

          </geometry>

        </visual>

      </link>

      <link name="left_wheel">

        <pose>0.1 0.13 0.1 0 1.5707 1.5707</pose>

        <collision name="collision">

          <geometry>

            <cylinder>

              <radius>.1</radius>

              <length>.05</length>

            </cylinder>

          </geometry>

        </collision>

        <visual name="visual">

          <geometry>

            <cylinder>

              <radius>.1</radius>

              <length>.05</length>

            </cylinder>

          </geometry>

        </visual>

      </link>

      </model>

    </sdf>

• 모델의 왼쪽 바퀴를 오른쪽으로 복사

    <?xml version='1.0'?>

    <sdf version='1.4'>

      <model name="my_robot">

        <static>true</static>

        <link name='chassis'>

          <pose>0 0 .1 0 0 0</pose>

          <collision name='collision'>

            <geometry>

              <box>

                <size>.4 .2 .1</size>

              </box>

            </geometry>

          </collision>

          <visual name='visual'>

            <geometry>

              <box>

                <size>.4 .2 .1</size>

              </box>

            </geometry>

          </visual>

          <collision name='caster_collision'>

            <pose>-0.15 0 -0.05 0 0 0</pose>

            <geometry>

              <sphere>

              <radius>.05</radius>

            </sphere>

          </geometry>

          <surface>

            <friction>

              <ode>

                <mu>0</mu>

                <mu2>0</mu2>

                <slip1>1.0</slip1>

                <slip2>1.0</slip2>

              </ode>

            </friction>

          </surface>

        </collision>

        <visual name='caster_visual'>

          <pose>-0.15 0 -0.05 0 0 0</pose>

          <geometry>

            <sphere>

              <radius>.05</radius>

            </sphere>

          </geometry>

        </visual>

      </link>

      <link name="left_wheel">

        <pose>0.1 0.13 0.1 0 1.5707 1.5707</pose>

        <collision name="collision">

          <geometry>

            <cylinder>

              <radius>.1</radius>

              <length>.05</length>

            </cylinder>

          </geometry>

        </collision>

        <visual name="visual">

          <geometry>

            <cylinder>

              <radius>.1</radius>

              <length>.05</length>

            </cylinder>

          </geometry>

        </visual>

      </link>

      <link name="right_wheel">

        <pose>0.1 -0.13 0.1 0 1.5707 1.5707</pose>

        <collision name="collision">

          <geometry>

            <cylinder>

              <radius>.1</radius>

              <length>.05</length>

            </cylinder>

          </geometry>

        </collision>

        <visual name="visual">

          <geometry>

            <cylinder>

              <radius>.1</radius>

              <length>.05</length>

            </cylinder>

          </geometry>

        </visual>

      </link>

      </model>

    </sdf>

• static을 false로 설정, 왼쪽, 오른쪽 바퀴에 hinge 추가

    <?xml version='1.0'?>

    <sdf version='1.4'>

      <model name="my_robot">

        <static>false</static>

        <link name='chassis'>

          <pose>0 0 .1 0 0 0</pose>

          <collision name='collision'>

            <geometry>

              <box>

                <size>.4 .2 .1</size>

              </box>

            </geometry>

          </collision>

          <visual name='visual'>

            <geometry>

              <box>

                <size>.4 .2 .1</size>

              </box>

            </geometry>

          </visual>

          <collision name='caster_collision'>

            <pose>-0.15 0 -0.05 0 0 0</pose>

            <geometry>

              <sphere>

              <radius>.05</radius>

            </sphere>

          </geometry>

          <surface>

            <friction>

              <ode>

                <mu>0</mu>

                <mu2>0</mu2>

                <slip1>1.0</slip1>

                <slip2>1.0</slip2>

              </ode>

            </friction>

          </surface>

        </collision>

        <visual name='caster_visual'>

          <pose>-0.15 0 -0.05 0 0 0</pose>

          <geometry>

            <sphere>

              <radius>.05</radius>

            </sphere>

          </geometry>

        </visual>

      </link>

      <link name="left_wheel">

        <pose>0.1 0.13 0.1 0 1.5707 1.5707</pose>

        <collision name="collision">

          <geometry>

            <cylinder>

              <radius>.1</radius>

              <length>.05</length>

            </cylinder>

          </geometry>

        </collision>

        <visual name="visual">

          <geometry>

            <cylinder>

              <radius>.1</radius>

              <length>.05</length>

            </cylinder>

          </geometry>

        </visual>

      </link>

      <link name="right_wheel">

        <pose>0.1 -0.13 0.1 0 1.5707 1.5707</pose>

        <collision name="collision">

          <geometry>

            <cylinder>

              <radius>.1</radius>

              <length>.05</length>

            </cylinder>

          </geometry>

        </collision>

        <visual name="visual">

          <geometry>

            <cylinder>

              <radius>.1</radius>

              <length>.05</length>

            </cylinder>

          </geometry>

        </visual>

      </link>

      <joint type="revolute" name="left_wheel_hinge">

        <pose>0 0 -0.03 0 0 0</pose>

        <child>left_wheel</child>

        <parent>chassis</parent>

        <axis>

          <xyz>0 1 0</xyz>

        </axis>

      </joint>

      <joint type="revolute" name="right_wheel_hinge">

        <pose>0 0 0.03 0 0 0</pose>

        <child>right_wheel</child>

        <parent>chassis</parent>

        <axis>

          <xyz>0 1 0</xyz>

        </axis>

      </joint>

      </model>

    </sdf>

3) Gazebo에서 모델 불러오기

• Gazebo 실행

$ gazebo

• 모델 Insert

  • Gazebo 실행 후 GUI 인터페이스 왼쪽 상단의 Insert 탭 클릭

  • 'My Robot' 모델 클릭

  • 메인 화면에서 모델을 배치할 위치에 마우스를 위치시키고 클릭

• 모델 작동 테스트

  • 화면 오른쪽 작은 점 3개 버튼을 클릭한 상태로 마우스를 왼쪽으로 이동시켜 Joints 탭 활성화

  • 'left_wheel_hinge'와 'right_wheel_hinge'를 각각 0.1N 씩 포스 입력

  • 모델이 움직이는 모습을 확인 할 수 있음