xacro模型——阿克曼（Ackermann）四轮小车模型

Github链接：https://github.com/chanchanchan97/ROS

1.模型描述

本项目的目的是创建一个基于阿克曼转向机构（Ackermann steering）的自动驾驶小车模型，该模型在之前URDF模型的基础上修改了前轮转向轴的形状与位置，修改了前端摄像头的位置和尺寸，并且添加了激光雷达和树莓派的简易模型。

2.xacro模型与URDF模型的区别

2.1URDF模型存在的问题

●模型冗长，重复内容过多；
●参数修改麻烦，不便于二次开发；
●没有参数计算功能。

2.2xacro模型的特点

●精简模型代码
（1）创建宏定义
（2）文件包含
●提供可编程接口
（1）常量
（2）变量
（3）数学计算
（4）条件语句

3.xacro优化方法

3.1常量定义

<xacro:property name="M_PI" value="3.14159"/>

定义标签：xacro:property后面跟两个参数属性：
（1）name所定义的常量名；
（2）value常量名对应的常量值。

3.2常量使用

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

定义标签：${ }在括号里使用常量，也可以进行数学运算（所有数学运算都会转换成浮点数进行，以保证运算精度）。

3.3宏定义

<xacro:macro name="cylinder_inertial_matrix" params="m r h">
       <inertial>
           <mass value="${m}" />
           <inertia ixx="${m*(3*r*r+h*h)/12}" ixy = "0" ixz = "0"
               iyy="${m*(3*r*r+h*h)/12}" iyz = "0"
               izz="${m*r*r/2}" /> 
       </inertial>
   </xacro:macro>

定义标签：xacro:macro 后面跟两个参数属性：
（1）name宏定义的名字类似函数名；
（2）params类似函数参数，也可以是字符串。

3.4宏调用

<cylinder_inertial_matrix m="1" r="0.025" h="0.02"/>

定义标签：首先调用宏定义的名字，然后为参数赋值。

3.5文件包含

<xacro:include filename="$(find smartcar_description)/urdf/xacro/smartcar_sim.xacro"/>

定义标签：xacro:include $(find+功能包)=包的具体路径

4.创建xacro文件

在urdf文件夹下创建一个新的文件夹xacro，并且在xacro文件夹中创建一个.xacro文件。

5.xacro模型显示

5.1将xacro文件转化成URDF文件

在xacro文件夹中打开一个新的终端，输入以下指令：

$ rosrun xacro xacro.py smartcar.xacro > smartcar.urdf

此时xacro文件夹下会生成一个.urdf文件。

5.2直接调用xacro文件解析器

这种方法更为常见，在launch文件中加入如下代码，从而实现.xacro文件的转换。

<arg name="urdf_file" default="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find smartcar_description)/urdf/xacro/smartcar.xacro'" />

<param name="robot_description" command="$(arg urdf_file)" />

5.3启动Rviz

打开一个新的终端，输入以下指令，启动Rviz，查看所创建的模型。

roslaunch smartcar_description smartcar_rviz.launch