[ROS] stl파일을 이용하여 로봇 시뮬레이팅

Package 생성

패키지 생성

$ catkin_create_pkg swing_robot roscpp tf geometry_msgs urdf rviz xacro

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$ roscd swing_robot

URDF 파일 생성

xacro 파일을 사용하면, 변수를 만들어 유지보수를 쉽게 만들 수 있습니다.
아직은 사용하지 않지만 차후를 위해서 xacro 파일을 작성합니다.
swing_robot.xacro 파일을 생성하고, 다음과 같이 코드를 작성합니다.

<?xml version="1.0"?>

<robot xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro" 
    xmlns:sensor="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#sensor"
    xmlns:controller="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#controller"
    xmlns:interface="http://playerstage.sourceforge.net/gazebo/xmlschema/#interface"
    name="swing_robot">

  <link name="base_link">

    <visual>
      <origin rpy="1.570796 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <geometry>
         <mesh filename="package://swing_robot/meshes/frames.stl"/>
      </geometry>
      <material name="yellow">
        <color rgba="1 1 0 1"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <origin rpy="1.570796 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <geometry>
         <mesh filename="package://swing_robot/meshes/frames.stl"/>
      </geometry>
    </collision>
    <inertial>
        <origin xyz="0.0 0.0 0.0" rpy="0.0 0.0 0.0"/>
        <mass value="3.314"/>
        <inertia ixx="463814.860" ixy="323.087" ixz="0.0" 
                 iyy="223494.895" iyz="0.0" izz="457336.445"/>
    </inertial>
  </link>

  <joint name="swing joint" type="revolute">
    <parent link="base_link"/>
    <child link="swing_link"/>
    <origin xyz="0 0 0.599704"/>
    <axis xyz="1 0 0" />
    <limit effort="300" velocity="0.1" lower="-3.14" upper="3.14"/>
    <dynamics damping="50" friction="1"/>
  </joint>

  <link name="swing_link">
    <visual>
      <geometry>
         <mesh filename="package://swing_robot/meshes/swing.stl"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.570796 0 0" xyz="0 0 0"/>
      <material name="red">
        <color rgba="0 0 1 1"/>
      </material>
    </visual>
    <collision>
      <geometry>
         <mesh filename="package://swing_robot/meshes/swing.stl"/>
      </geometry>
      <origin rpy="1.570796 0 0" xyz="0 0 0"/>
    </collision>
    <inertial>
        <origin xyz="0.0 0.0 0" rpy="1.570796 0 0"/>
        <mass value="4.443"/>
        <inertia ixx="22383.593" ixy="5442.330" ixz="-438.500" 
                 iyy="3976.186" iyz="764.536" izz="26027.494"/>
    </inertial>
  </link>
</robot>

여기서 아래와 같이 stl파일이 존재하는 경로를 mesh 태크를 이용하여 각 링크마다 mesh를 설정할 수 있습니다.

<mesh filename="package://swing_robot/meshes/frames.stl"/>

다음과 같이 launch, meshes, urdf 폴더 생성 후 stl 파일과 launch 파일 urdf 파일을 작업폴더 안에 생성하여 줍니다.

├── CMakeLists.txt
├── include
│   └── swing_robot
├── launch
│   └── swing_robot.launch
├── meshes
│   ├── frames.stl
│   └── swing.stl
├── package.xml
├── src
└── urdf
    ├── swing_robot.urdf
    └── swing_robot.xacro

xacro를 이용한 urdf 파일 생성

$ rosrun xacro xacro --inorder swing_robot.xacro  > swing_robot.urdf

<launch>
    <param name="robot_description"
           command="$(find xacro)/xacro.py $(find swing_robot)/urdf/swing_robot.xacro"/>
    <node pkg="robot_state_publisher" 
          type="state_publisher" 
          name="robot_state_publisher" />
    <node pkg="joint_state_publisher" 
          type="joint_state_publisher" 
          name="joint_state_publisher">
        <param name="use_gui" value="1" />
    </node>
 
    <!-- Launch visualization in rviz -->
    <node name="rviz"
          pkg="rviz" 
          type="rviz"
          args="-d $(find swing_robot)/urdf.rviz" 
          required="True" />
</launch>

$ roslaunch swing_robot swing_robot.launch