3.4.2　Gazebo及ROS机器人模型格式设定

正如我们所知，Gazebo是一个支持ROS的物理模拟引擎，它也可以在没有ROS的情况下独立运行。在Gazebo中创建的大多数模型都符合一种称为模拟描述格式（Simulation Description Format，SDF）的XML格式。ROS则有不同的方法来表示机器人模型：以一种称为通用机器人描述格式（Universal Robotic Description Format，URDF）的XML格式定义。对用户而言，虽然Gazebo和ROS下的机器人模型格式不同，但无须过多担心，因为如果模型是用URDF创建的，则虽然文件中有一些额外的XML标记，但是Gazebo可以很容易地理解它们——URDF文件能够在Gazebo的保护下自动转换成SDF。但是如果模型是在SDF中定义的，则在引入某些基于ROS的特性时则可能会存在一些问题。

目前有多种基于SDF的插件能够在ROS下工作或者向ROS发送消息，但这些插件仅限于少数传感器和控制器。我们在安装ROS-1 Melodic Morenia的同时安装了Gazebo 9。尽管我们有最新版本的Gazebo和ROS（截至撰写本书时），但大多数ros_controllers仍然不支持SDF，需要我们创建自定义的控制器来与SDF一同工作。鉴于此，我们将以URDF格式创建机器人模型，并允许Gazebo的内置API（URDF2SDF：http://osrf-distributions.s3.amazonaws.com/sdformat/api/6.0.0/classsdf_1_1URDF2SDF.html）完成转换工作，生成Gazebo支持的格式。

为了实现ROS与Gazebo的集成，我们需要在两者之间建立一定的依赖关系，并将ROS消息转换为Gazebo可接受的信息。我们还需要一个框架实现准实时的机器人控制器，实现对机器人运动的控制。前者构成了gazebo_ros_pkgs包，它是一堆ROS包的封装，用于帮助Gazebo理解ROS消息和服务；后者构成了ros_control和ros_controller包，提供机器人关节和执行器空间转换处理以及基于现有控制器对位置、速度以及力的控制处理功能。读者可以通过以下命令安装上述所需的功能包：

由于已经定义了抽象层，因此我们将使用ros_control的hardware_interface::RobotHW类，此外我们将使用ros_controllers的joint_trajectory_controller和diff_drive_controller来分别实现对机械臂和机器人底座的控制。

读者可以从http://www.theoj.org/joss-papers/joss.00456/10.21105.joss.00456.pdf了解更多关于ros_control和ros_controllers的信息。

至此，读者已经了解了移动机械臂构建的基础内容，下面我们开始构建机器人底座。