【从零开始的ROS四轴机械臂控制】（三） - 为机械臂添加摄像头和夹爪、解决gazebo模型抖动、使用gazebo建立...

在完成simple_mover之后，回顾arm0.1版本的目标是对不同颜色的方块进行分类Gazebo中模拟。

为了实现不同颜色方块的分类，需要使用摄像头。因此，下一个任务是为未来的图像处理添加一个摄像头。为了实现摄像头功能，需要添加相应的插件。请参考：http://gazebosim.org/tutorials?tut=ros_gzplugins&cat=connect_ros。

本部分的完成效果如下：

我们需要改变urdf文件夹下arm1.urdf.xacro、arm1.gazebo.xacro两份文件Robot arm 0.1.2 版本已上传github。

首先，我们需要方向arm1.gazebo.xacro文件中添加camera插件：

<!--link_4--> <?xml version="1.0"?>  <robot>      ...(部分省略)   <gazebo reference="link4">      <mu1>0.2</mu1>      <mu2>0.2</mu2>      <material>Gazebo/White</material>    </gazebo>     <!--camera_link-->   <gazebo reference="camera_link">     <material>Gazebo/Grey</material>   </gazebo>    <!-- camera-->   <gazebo reference="camera_link">     <sensor type="camera" name="rgb_camera">
      <update_rate>30.0</update_rate>
      <camera name="rgb_camera">
        <horizontal_fov>1.4</horizontal_fov>
        <image>
          <width>640</width>
          <height>480</height>
          <format>R8G8B8</format>
        </image>
        <clip>
          <near>0.02</near>
          <far>300</far>
        </clip>
      </camera>
      <plugin name="camera_controller" filename="libgazebo_ros_camera.so">
        <alwaysOn>true</alwaysOn>
        <updateRate>0.0</updateRate>
        <cameraName>rgb_camera</cameraName>
        <imageTopicName>image_raw</imageTopicName>
        <cameraInfoTopicName>camera_info</cameraInfoTopicName>
        <frameName>camera_link</frameName>
        <hackBaseline>0.0</hackBaseline>
        <distortionK1>0.0</distortionK1>
        <distortionK2>0.0</distortionK2>
        <distortionK3>0.0</distortionK3>
        <distortionT1>0.0</distortionT1>
        <distortionT2>0.0</distortionT2>
      </plugin>
    </sensor>
  </gazebo>
</robot>

让我们讨论一下此插件的一些属性…

  <gazebo reference="camera_link">

链接名称“ camera_link”必须与我们添加到Xacro URDF的链接的名称匹配。

    <sensor type="camera" name="rgb_camera">

若将摄像机添加在urdf文件中，则需在arm1.urdf.xacro文件中添加以下内容：

  <!--camera_link-->
  <link name="camera_link">
    <collision>
      <origin xyz="1 0 0" rpy="0 0 0"/>
      <geometry>
        <!--mesh filename="package://arm1/meshes/camera.dae"/-->
        <sphere radius="0.005"/>
      </geometry>
    </collision>
    <visual>
      <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/>
      <geometry>
        <!--mesh filename="package://arm1/meshes/camera.dae"/-->
        <sphere radius="0.005"/>
      </geometry>
      <material name="red">
        <color rgba="1.0 0 0 1.0"/>
      </material>
    </visual>
    <inertial>
      <mass value="1e-5" />
      <origin xyz="0 0.05 0" rpy="0 1.57 0"/>
      <inertia ixx="1e-6" ixy="0" ixz="0" iyy="1e-6" iyz="0" izz="1e-6" />
    </inertial>
  </link>

  <!--camera_joint-->
  <joint name="camera_joint" type="fixed">
    <axis xyz="0 0 0" />
    <origin xyz="-0.042 -0.035 -0.01" rpy="-1.57 -3.1415 0"/>
    <parent link="link4"/>
    <child link="camera_link"/>
  </joint>

其中，

      <geometry>
        <!--mesh filename="package://arm1/meshes/camera.dae"/-->
        <sphere radius="0.005"/>
      </geometry>

要查看摄像机图像流，可以使用命令rqt_image_view（在此处了解有关rqt和相关工具的更多信息）

$ rqt_image_view /rgb_camera/image_raw

打开如下视图 为了方便测试摄像头，可以选择gazebo左上角的insert标签，插入某些模型，其效果如下

为了实现夹取操作，需要为我们的模型添加夹爪。

我还是选择在solidworks 中来绘制模型。导出stl文件和更改urdf文件。

首先在solidworks中建立模型，因为只是在gazebo中模拟，我就画的比较简陋了一点…

具体方法还是可以参照【从零开始的ROS四轴机械臂控制】(三)，还是可以选择导出urdf文件和具体模型。

夹爪由三个link组成，分别是gripper_base_link(后面称之为gripper_link)，right_finger_link(后面称之为right_link)和left_finger_link(后面称之为left_link)，还有两个joint，称之为right_joint 和 left_joint。在之后导出urdf文件后，会导出三个link的stl文件。

因为我们在~/catkin_ws/src目录下已经有arm1的包了，所以现在需要做的是把夹爪添加到我们的模型中。个人感觉，其实不如一开始就把所有模型都建好，因为后期导入新的模型会出现很多的bug。

最简单的一步，就是把新导出的三个stl文件拷贝进meshes文件夹

拷贝完模型，接下来就是更改urdf文件，和添加摄像头类似，添加了各个joints，links还有controllers，并对相应文件进行了添加修改，更多的这里不再赘述。完全可以参考上面如何添加摄像头。

部分添加的urdf文件如下所示：