【ROS2学习笔记】Gazebo 仿真与 XACRO 模型

前言

本系列博文是本人的学习笔记，自用为主，不是教程，学习请移步其他大佬的相关教程。前几篇学习资源来自鱼香ROS大佬的详细教程，适合深入学习，但对本人这样的初学者不算友好，后续笔记将以@古月居的ROS2入门21讲为主，侵权即删。

一、学习目标

1. 理解 Gazebo 的核心价值 —— 没有实物机器人时，也能做物理仿真（模拟运动、环境交互）
2. 掌握 Gazebo 的安装与基础启动（解决离线模型加载问题）
3. 学会用 XACRO 优化 URDF（解决 URDF 重复代码多、维护难的痛点）
4. 掌握 Gazebo 仿真模型的必备配置（惯性、碰撞、传动、控制器插件）
5. 能独立完成 “移动机器人 Gazebo 仿真 + 键盘控制” 的完整流程
6. 了解下一代仿真器 Ignition 的基本使用

二、Gazebo 是什么？

2.1 一句话定义：机器人的 “虚拟试验场”

Gazebo 是 ROS 生态中最常用的三维物理仿真平台，能模拟真实世界的物理规则（重力、摩擦力、碰撞），让虚拟机器人在虚拟环境中运动，就像在真实世界一样。

2.2 为什么需要 Gazebo？（解决初学者的痛点）

痛点场景	Gazebo 的解决方案	例子
没有实物机器人	用虚拟机器人做开发、测试	没买移动机器人，也能调试导航算法
实物测试危险 / 成本高	模拟高危场景（如碰撞、悬崖）	测试无人机避障，不用担心摔机
需要重复测试相同场景	保存 / 加载仿真环境，精确复现测试条件	每次测试都用同一个 “客厅” 环境
需要模拟复杂环境	加载地图、障碍物、光照等环境元素	模拟火星表面环境，测试火星车运动

三、Gazebo 基础：安装与启动

3.1 安装步骤（以 ROS2 Humble 为例）

1. 安装 Gazebo 核心包

打开终端，执行命令：

# 安装ROS2 Humble对应的Gazebo包（包含核心功能和ROS接口）
sudo apt install ros-humble-gazebo-*

2. 解决 “离线模型加载慢” 问题（关键！）

Gazebo 第一次启动时会在线下载模型（如桌子、椅子），速度很慢，建议提前下载离线模型：

1. 下载离线模型包（GitHub 链接）：

   git clone https://github.com/osrf/gazebo_models.git ~/.gazebo/models
   

2. 等待下载完成（约 1GB，耐心等待），之后启动 Gazebo 会直接加载本地模型。

3. 验证安装

启动 Gazebo 空环境，测试是否正常：

# 启动Gazebo（带ROS2接口）
ros2 launch gazebo_ros gazebo.launch.py

• 预期效果：弹出 Gazebo 窗口，显示空旷的仿真环境（地面是网格），无报错。

3.2 Gazebo 窗口基础操作

操作需求	鼠标 / 键盘操作
旋转视角	按住鼠标左键拖动
平移视角	按住鼠标中键拖动
缩放视角	滚动鼠标滚轮
选中物体（如机器人）	单击鼠标左键
移动选中物体	按住鼠标右键拖动
关闭 Gazebo	关闭窗口，或终端按Ctrl+C

四、XACRO：优化 URDF 的 “编程化工具”

URDF 虽然能描述机器人，但存在重复代码多、参数难维护的问题（比如 4 个轮子要写 4 遍相同代码）。XACRO（XML Macro）是 URDF 的升级版本，支持 “编程化” 特性，让模型编写更高效。

4.1 XACRO 的核心优势（对比 URDF）

特性	URDF 的问题	XACRO 的解决方案	小白类比
重复代码多	4 个轮子要写 4 遍<link>和<joint>	宏定义（xacro:macro），写 1 次复用 4 次	像函数定义，调用时传参数就行
参数难修改	改轮子半径要找遍所有相关代码	常量定义（xacro:property），改 1 处全生效	像编程中的全局变量，改变量值即可
无计算能力	轮距 = 2× 轮中心 y 坐标，需手动算	支持数学计算（${a+b}），自动算结果	像 Excel 公式，输入表达式自动计算
大文件难维护	整个机器人写在 1 个 URDF 里，找代码麻烦	文件包含（xacro:include），分模块管理	像 C 语言的#include，分文件写代码

4.2 XACRO 核心语法

1. 常量定义（xacro:property）

作用：定义不变的参数（如轮子半径、底盘质量），方便后续修改。语法：

<!-- 定义常量：名字=“参数名”，值=“参数值” -->
<xacro:property name="M_PI" value="3.1415926"/>  <!-- 圆周率 -->
<xacro:property name="wheel_radius" value="0.06"/> <!-- 轮子半径0.06米 -->
<xacro:property name="base_mass" value="1.0"/>    <!-- 底盘质量1千克 --><!-- 调用常量：用${参数名} -->
<geometry><!-- 圆柱体半径=wheel_radius（调用常量） --><cylinder radius="${wheel_radius}" length="0.025"/>
</geometry>

2. 数学计算（${表达式}）

作用：自动计算参数（如轮距 = 2× 轮子 y 坐标），避免手动计算错误。支持运算：+ - * / ()（优先级），自动转浮点数。例子：

<!-- 定义轮子中心到底盘中心的y距离 -->
<xacro:property name="wheel_joint_y" value="0.19"/><!-- 轮距=2×wheel_joint_y（左右轮之间的距离） -->
<xacro:property name="wheel_separation" value="${2 * wheel_joint_y}"/><!-- 调用计算结果（Gazebo差速控制器用） -->
<wheel_separation>${wheel_separation}</wheel_separation>

3. 宏定义（xacro:macro）

作用：将重复的代码（如轮子的<link>和<joint>）封装成 “模块”，调用时传参数即可。语法：

<!-- 1. 定义宏：name=宏名，params=参数（多个参数用空格分隔） -->
<xacro:macro name="wheel" params="prefix reflect"><!-- prefix：轮子前缀（如left/right），reflect：左右对称（1/-1） --><!-- 关节：名字=prefix_wheel_joint（如left_wheel_joint） --><joint name="${prefix}_wheel_joint" type="continuous"><!-- 位置：y=reflect×wheel_joint_y（左右轮对称，reflect=1是左轮，-1是右轮） --><origin xyz="0 ${reflect*wheel_joint_y} -0.05" rpy="0 0 0"/><parent link="base_link"/><child link="${prefix}_wheel_link"/> <!-- 连杆名=prefix_wheel_link --><axis xyz="0 1 0"/> <!-- 绕y轴旋转 --></joint><!-- 连杆：名字=prefix_wheel_link --><link name="${prefix}_wheel_link"><visual><origin xyz="0 0 0" rpy="${M_PI/2} 0 0"/> <!-- 旋转90度，让圆柱体立起来 --><geometry><cylinder radius="${wheel_radius}" length="0.025"/> <!-- 调用常量 --></geometry></visual></link>
</xacro:macro><!-- 2. 调用宏：传参数prefix和reflect -->
<xacro:wheel prefix="left" reflect="1"/>  <!-- 左轮：reflect=1（y正方向） -->
<xacro:wheel prefix="right" reflect="-1"/> <!-- 右轮：reflect=-1（y负方向） -->

4. 文件包含（xacro:include）

作用：将大模型拆分成多个小文件（如底盘、相机、雷达），方便维护。语法：

<!-- 主文件：mbot_gazebo.xacro -->
<?xml version="1.0"?>
<robot name="mbot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro"><!-- 包含底盘模块文件（路径：learning_gazebo/urdf/mbot_base_gazebo.xacro） --><xacro:include filename="$(find learning_gazebo)/urdf/mbot_base_gazebo.xacro" /><!-- 调用底盘宏（在mbot_base_gazebo.xacro中定义） --><xacro:mbot_base_gazebo/>
</robot>

4.3 XACRO 安装与验证

1. 安装 XACRO 工具

sudo apt install ros-humble-xacro

2. 验证 XACRO 文件（转 URDF）

XACRO 文件不能直接用，需要转成 URDF 格式，命令：

# 格式：xacro 输入XACRO文件 > 输出URDF文件
xacro learning_gazebo/urdf/mbot_gazebo.xacro > mbot_gazebo.urdf

• 若没有报错，生成mbot_gazebo.urdf，说明 XACRO 语法正确。

五、Gazebo 仿真模型配置（关键！URDF→Gazebo 可用）

XACRO 模型还需要添加物理参数和Gazebo 专属配置，否则加载到 Gazebo 会飘起来、不能动。核心配置有 4 步：

5.1 1. 完善物理参数（惯性 + 碰撞）

Gazebo 是物理仿真，必须给每个<link>加惯性（inertial） 和碰撞（collision）：

• 惯性（inertial）：描述物体的质量和惯性（如底盘重 1kg，转动时的阻力），没有会飘起来；
• 碰撞（collision）：描述物体的碰撞形状（简化版，比如用长方体代替复杂外壳），没有会穿模。

例子（用 XACRO 宏定义惯性）：

<!-- 定义圆柱体惯性宏：m=质量，r=半径，h=长度 -->
<xacro:macro name="cylinder_inertial_matrix" params="m r h"><inertial><mass value="${m}" /> <!-- 质量 --><!-- 惯性矩阵（公式固定，不用记，代入参数即可） --><inertia ixx="${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><!-- 调用宏：底盘惯性（质量1kg，半径0.2m，长度0.16m） -->
<link name="base_link"><collision><geometry><cylinder radius="${base_radius}" length="${base_length}"/> <!-- 碰撞形状=底盘形状 --></geometry></collision><!-- 调用惯性宏 --><xacro:cylinder_inertial_matrix m="${base_mass}" r="${base_radius}" h="${base_length}" />
</link>

5.2 2. 添加 Gazebo 颜色标签（gazebo）

URDF 的颜色（material）在 Gazebo 中不生效，需要用<gazebo>标签重新设置：

<!-- 格式：<gazebo reference="link名"> 配置Gazebo属性 -->
<gazebo reference="base_link"><material>Gazebo/Blue</material> <!-- Gazebo预设颜色：蓝色 -->
</gazebo>
<gazebo reference="left_wheel_link"><material>Gazebo/Gray</material> <!-- 轮子颜色：灰色 -->
</gazebo>

• Gazebo 预设颜色：Gazebo/Red、Gazebo/Green、Gazebo/Blue、Gazebo/Gray等。

5.3 3. 配置传动装置（transmission）

传动装置是 “电机” 和 “关节” 的桥梁，告诉 Gazebo “哪个关节由哪个电机驱动”：

<transmission name="left_wheel_joint_trans"><type>transmission_interface/SimpleTransmission</type> <!-- 简单传动类型 --><joint name="left_wheel_joint" > <!-- 关联的关节：左轮关节 --><!-- 硬件接口：速度控制（控制关节的角速度） --><hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface></joint><actuator name="left_wheel_joint_motor"> <!-- 电机名字 --><hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface><mechanicalReduction>1</mechanicalReduction> <!-- 减速比：1=无减速 --></actuator>
</transmission>

5.4 4. 添加 Gazebo 控制器插件（gazebo plugin）

控制器插件负责 “计算电机速度”，比如移动机器人的差速控制器（根据cmd_vel指令，计算左右轮的角速度）：

<gazebo><!-- 差速控制器插件：文件名固定，不用改 --><plugin name="differential_drive_controller" filename="libgazebo_ros_diff_drive.so"><update_rate>30</update_rate> <!-- 控制频率：30Hz --><left_joint>left_wheel_joint</left_joint> <!-- 左轮关节名 --><right_joint>right_wheel_joint</right_joint> <!-- 右轮关节名 --><wheel_separation>${2*wheel_joint_y}</wheel_separation> <!-- 轮距（左右轮距离） --><wheel_diameter>${2*wheel_radius}</wheel_diameter> <!-- 轮子直径 --><max_wheel_torque>20</max_wheel_torque> <!-- 最大扭矩（防止电机过载） --><command_topic>cmd_vel</command_topic> <!-- 接收速度指令的话题：/cmd_vel --><publish_odom>true</publish_odom> <!-- 发布里程计信息 --><odometry_topic>odom</odometry_topic> <!-- 里程计话题名：/odom --><robot_base_frame>base_footprint</robot_base_frame> <!-- 机器人基础坐标系 --></plugin>
</gazebo>

• 关键：command_topic="cmd_vel"表示插件会订阅/cmd_vel话题，接收速度指令（线速度 x、角速度 z）。

六、实战：移动机器人 Gazebo 仿真（完整流程）

6.1 步骤 1：创建功能包与文件结构

learning_gazebo/          # 功能包名
├── urdf/                # XACRO文件
│   ├── mbot_gazebo.xacro          # 主XACRO文件（包含底盘）
│   └── mbot_base_gazebo.xacro     # 底盘XACRO文件（含物理参数、插件）
├── launch/              # Launch文件
│   └── load_urdf_into_gazebo.launch.py  # 启动仿真的Launch
└── worlds/              # Gazebo世界文件（可选，默认是空环境）└── neighborhood.world  # 小区环境（示例）

6.2 步骤 2：解析 Launch 文件（load_urdf_into_gazebo.launch.py）

Launch 文件一键启动所有节点（Gazebo、加载模型、发布 TF），代码带详细注释：

import os
from ament_index_python.packages import get_package_share_directory
from launch import LaunchDescription
from launch.actions import IncludeLaunchDescription
from launch.launch_description_sources import PythonLaunchDescriptionSource
from launch_ros.actions import Nodedef generate_launch_description():# 1. 获取功能包路径（自动找到learning_gazebo的位置）package_name = 'learning_gazebo'pkg_path = get_package_share_directory(package_name)# 2. 世界文件路径（可选：用自定义环境，如小区；默认是空环境，可注释）world_file_path = 'worlds/neighborhood.world'world_path = os.path.join(pkg_path, world_file_path)  # 3. 机器人初始位置（x=0, y=0, z=0，朝向yaw=0）spawn_x = '0.0'spawn_y = '0.0'spawn_z = '0.0'spawn_yaw = '0.0'# 4. 包含底盘XACRO的Launch（若有单独的底盘Launch，可包含）mbot_launch = IncludeLaunchDescription(PythonLaunchDescriptionSource([os.path.join(pkg_path, 'launch', 'mbot.launch.py'  # 底盘Launch（可选，无则注释）)]),launch_arguments={'use_sim_time': 'true', 'world': world_path}.items()  # 启用仿真时间)# 5. 启动Gazebo（加载世界环境）gazebo_launch = IncludeLaunchDescription(PythonLaunchDescriptionSource([os.path.join(get_package_share_directory('gazebo_ros'), 'launch', 'gazebo.launch.py')]))# 6. 加载机器人模型到Gazebo（关键节点：spawn_entity）spawn_robot = Node(package='gazebo_ros',executable='spawn_entity.py',arguments=['-topic', 'robot_description',  # 从/robot_description话题获取模型'-entity', 'mbot',             # 机器人在Gazebo中的名字'-x', spawn_x, '-y', spawn_y, '-z', spawn_z, '-Y', spawn_yaw  # 初始位置],output='screen'  # 打印日志到终端)# 7. 启动关节状态发布节点（带GUI，可拖动关节）joint_state_pub = Node(package='joint_state_publisher_gui',executable='joint_state_publisher_gui')# 8. 启动机器人状态发布节点（发布TF树，Gazebo需要）robot_state_pub = Node(package='robot_state_publisher',executable='robot_state_publisher',arguments=[os.path.join(pkg_path, 'urdf', 'mbot_gazebo.xacro')]  # 传入XACRO文件)# 返回所有节点（顺序：先启动Gazebo，再加载模型）return LaunchDescription([joint_state_pub,robot_state_pub,gazebo_launch,spawn_robot,# mbot_launch  # 若有底盘Launch，取消注释])

6.3 步骤 3：启动仿真与控制

1. 编译功能包

cd dev_ws  # 进入ROS工作空间
colcon build --packages-select learning_gazebo  # 编译功能包
source install/setup.bash  # 加载环境变量

2. 启动 Gazebo 仿真

ros2 launch learning_gazebo load_urdf_into_gazebo.launch.py

• 预期效果：Gazebo 窗口加载机器人模型（蓝色底盘 + 灰色轮子），无报错。

3. 启动键盘控制（新终端）

Gazebo 的差速控制器订阅/cmd_vel话题，需要用键盘发布速度指令：

# 安装键盘控制包（若未安装）
sudo apt install ros-humble-teleop-twist-keyboard
# 启动键盘控制
ros2 run teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard 

4. 控制机器人运动

根据终端提示，用键盘按键控制：

• i：前进（线速度 x=0.5m/s）
• ,（逗号）：后退（线速度 x=-0.5m/s）
• j：左转（角速度 z=1rad/s）
• l：右转（角速度 z=-1rad/s）
• k：停止

5. 虚拟机用户注意！（避坑）

若在虚拟机中运行 Gazebo 卡顿或黑屏，需关闭硬件加速：

# 临时关闭（当前终端生效）
export SVGA_VGPU10=0
# 永久关闭（写入.bashrc）
echo "export SVGA_VGPU10=0" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

七、下一代仿真器：Ignition Gazebo

Gazebo 的下一代版本叫Ignition，渲染效果更好、仿真更流畅，安装和启动更简单：

7.1 安装 Ignition

sudo apt install ros-humble-ros-ign  # ROS2 Humble对应版本

7.2 启动示例（RGBD 相机仿真）

ros2 launch ros_ign_gazebo_demos rgbd_camera_bridge.launch.py

• 预期效果：弹出 Ignition 窗口（带相机和立方体），同时启动 RViz 显示相机图像。

7.3 官方文档

更多 Ignition 使用方法：https://www.ignitionrobotics.org/

八、附录：完整 XACRO 模型解析（mbot_base_gazebo.xacro）

关键代码逐段注释，帮助小白理解：

<?xml version="1.0"?>
<robot name="mbot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro"><!-- 1. 常量定义：机器人所有固定参数（改这里全生效） --><xacro:property name="M_PI" value="3.1415926"/> <!-- 圆周率 --><xacro:property name="base_mass"   value="1" />  <!-- 底盘质量1kg --><xacro:property name="base_radius" value="0.20"/> <!-- 底盘半径0.2m --><xacro:property name="base_length" value="0.16"/> <!-- 底盘长度0.16m --><xacro:property name="wheel_mass"   value="0.2" /> <!-- 轮子质量0.2kg --><xacro:property name="wheel_radius" value="0.06"/> <!-- 轮子半径0.06m --><xacro:property name="wheel_length" value="0.025"/> <!-- 轮子宽度0.025m --><xacro:property name="wheel_joint_y" value="0.19"/> <!-- 轮子关节y坐标（距底盘中心） --><xacro:property name="wheel_joint_z" value="0.05"/> <!-- 轮子关节z坐标（距底盘底部） --><xacro:property name="caster_mass"    value="0.2" /> <!-- 万向轮质量0.2kg --><xacro:property name="caster_radius"  value="0.015"/> <!-- 万向轮半径0.015m --><xacro:property name="caster_joint_x" value="0.18"/> <!-- 万向轮关节x坐标（距底盘中心） --><!-- 2. 颜色定义（URDF用） --><material name="yellow"><color rgba="1 0.4 0 1"/></material><material name="black"><color rgba="0 0 0 0.95"/></material><material name="gray"><color rgba="0.75 0.75 0.75 1"/></material><!-- 3. 惯性宏定义（复用） --><!-- 球体惯性宏（万向轮用） --><xacro:macro name="sphere_inertial_matrix" params="m r"><inertial><mass value="${m}" /><inertia ixx="${2*m*r*r/5}" ixy="0" ixz="0"iyy="${2*m*r*r/5}" iyz="0" izz="${2*m*r*r/5}" /></inertial></xacro:macro><!-- 圆柱体惯性宏（底盘、轮子用） --><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><!-- 4. 轮子宏定义（左轮、右轮复用） --><xacro:macro name="wheel" params="prefix reflect"><!-- 轮子关节（continuous：无限旋转） --><joint name="${prefix}_wheel_joint" type="continuous"><origin xyz="0 ${reflect*wheel_joint_y} ${-wheel_joint_z}" rpy="0 0 0"/><parent link="base_link"/><child link="${prefix}_wheel_link"/><axis xyz="0 1 0"/> <!-- 绕y轴旋转 --></joint><!-- 轮子连杆 --><link name="${prefix}_wheel_link"><visual><origin xyz="0 0 0" rpy="${M_PI/2} 0 0" /> <!-- 旋转90度，圆柱体立起 --><geometry><cylinder radius="${wheel_radius}" length="${wheel_length}"/></geometry><material name="gray" /></visual><collision> <!-- 碰撞形状=外观形状 --><origin xyz="0 0 0" rpy="${M_PI/2} 0 0" /><geometry><cylinder radius="${wheel_radius}" length="${wheel_length}"/></geometry></collision><xacro:cylinder_inertial_matrix m="${wheel_mass}" r="${wheel_radius}" h="${wheel_length}" /></link><!-- Gazebo颜色配置 --><gazebo reference="${prefix}_wheel_link"><material>Gazebo/Gray</material></gazebo><!-- 传动装置（电机→关节） --><transmission name="${prefix}_wheel_joint_trans"><type>transmission_interface/SimpleTransmission</type><joint name="${prefix}_wheel_joint" ><hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface></joint><actuator name="${prefix}_wheel_joint_motor"><hardwareInterface>hardware_interface/VelocityJointInterface</hardwareInterface><mechanicalReduction>1</mechanicalReduction></actuator></transmission></xacro:macro><!-- 5. 万向轮宏定义（前轮、后轮复用） --><xacro:macro name="caster" params="prefix reflect"><joint name="${prefix}_caster_joint" type="fixed"> <!-- fixed：固定，不旋转 --><origin xyz="${reflect*caster_joint_x} 0 ${-(base_length/2 + caster_radius)}" rpy="0 0 0"/><parent link="base_link"/><child link="${prefix}_caster_link"/></joint><link name="${prefix}_caster_link"><visual><geometry><sphere radius="${caster_radius}" /></geometry><material name="black" /></visual><collision><geometry><sphere radius="${caster_radius}" /></geometry></collision><xacro:sphere_inertial_matrix m="${caster_mass}" r="${caster_radius}" /></link><gazebo reference="${prefix}_caster_link"><material>Gazebo/Black</material></gazebo></xacro:macro><!-- 6. 底盘宏定义（主宏，包含所有部件） --><xacro:macro name="mbot_base_gazebo"><!-- 基础坐标系（base_footprint：机器人与地面的接触点） --><link name="base_footprint"><visual><geometry><box size="0.001 0.001 0.001" /></geometry></visual></link><gazebo reference="base_footprint"><turnGravityOff>false</turnGravityOff></gazebo><!-- 连接base_footprint和base_link --><joint name="base_footprint_joint" type="fixed"><origin xyz="0 0 ${base_length/2 + caster_radius*2}" rpy="0 0 0" />        <parent link="base_footprint"/><child link="base_link" /></joint><!-- 底盘连杆 --><link name="base_link"><visual><geometry><cylinder length="${base_length}" radius="${base_radius}"/></geometry><material name="yellow" /></visual><collision><geometry><cylinder length="${base_length}" radius="${base_radius}"/></geometry></collision><xacro:cylinder_inertial_matrix m="${base_mass}" r="${base_radius}" h="${base_length}" /></link><gazebo reference="base_link"><material>Gazebo/Blue</material></gazebo><!-- 调用轮子宏（左轮、右轮） --><xacro:wheel prefix="left"  reflect="1"/><xacro:wheel prefix="right" reflect="-1"/><!-- 调用万向轮宏（前轮、后轮） --><xacro:caster prefix="front" reflect="-1"/><xacro:caster prefix="back"  reflect="1"/><!-- 7. Gazebo差速控制器插件（核心） --><gazebo><plugin name="differential_drive_controller" filename="libgazebo_ros_diff_drive.so"><update_rate>30</update_rate><left_joint>left_wheel_joint</left_joint><right_joint>right_wheel_joint</right_joint><wheel_separation>${wheel_joint_y*2}</wheel_separation> <!-- 轮距=2×y坐标 --><wheel_diameter>${2*wheel_radius}</wheel_diameter> <!-- 直径=2×半径 --><max_wheel_torque>20</max_wheel_torque><max_wheel_acceleration>1.0</max_wheel_acceleration><command_topic>cmd_vel</command_topic> <!-- 接收速度指令 --><publish_odom>true</publish_odom> <!-- 发布里程计 --><odometry_topic>odom</odometry_topic><robot_base_frame>base_footprint</robot_base_frame></plugin></gazebo> </xacro:macro></robot>

九、复习要点总结（小白必背）

1. Gazebo 核心：物理仿真平台，需添加惯性、碰撞、传动、插件才能用；
2. XACRO 核心语法：
   • 常量：xacro:property（定义参数）；
   • 宏：xacro:macro（复用代码，如轮子）；
   • 计算：${表达式}（自动算轮距、直径）；
   • 包含：xacro:include（分模块管理）；
3. Gazebo 模型四步配置：
   1. 加惯性（inertial）：防飘；
   2. 加碰撞（collision）：防穿模；
   3. 加 Gazebo 颜色（gazebo标签）：显式正确；
   4. 加传动 + 插件：让机器人动起来；
4. 仿真流程：编译→启动 Launch→键盘控制（teleop_twist_keyboard）；
5. 避坑点：离线模型下载、虚拟机关闭硬件加速、XACRO 转 URDF 验证语法。

掌握这些，就能独立用 Gazebo 做移动机器人的仿真开发，后续可扩展导航、SLAM 等算法！

vi .bashrc 这个怎么用gredit打开

首先纠正一个小拼写：你说的 “gredit” 应该是 Linux 下的图形化文本编辑器 gedit（GNOME 桌面默认编辑器），下面分步骤教你用 gedit 打开 .bashrc 文件，小白也能轻松操作：

一、核心命令：用 gedit 打开 .bashrc

.bashrc 是用户主目录下的隐藏文件（文件名以.开头），直接用 gedit 加文件路径即可打开，步骤如下：

1. 打开终端

• 方法 1：桌面环境下，按 Ctrl + Alt + T 快捷键（通用 Linux 快捷键，比如 Ubuntu、Linux Mint 都适用）；
• 方法 2：从应用菜单找到 “终端”（Terminal）图标，点击打开。

2. 输入 gedit 命令

在终端中直接输入以下命令，按下回车：

gedit ~/.bashrc

• 命令解释：
  • gedit：调用图形化文本编辑器；
  • ~：代表你的用户主目录（比如你的用户名是 ubuntu，~ 就对应 /home/ubuntu）；
  • /.bashrc：指定要打开的文件（. 开头表示隐藏文件，必须写全，不能漏了.）。

3. 编辑与保存

• 按下回车后，会弹出 gedit 编辑器窗口，里面就是 .bashrc 的内容，直接编辑即可（比如添加 ROS 环境变量、自定义别名等）；
• 编辑完成后，按 Ctrl + S 保存，或点击窗口左上角的 “保存” 按钮；
• 关闭 gedit 窗口即可。

二、关键补充：修改 .bashrc 后生效

修改 .bashrc 后（比如添加了 source /opt/ros/humble/setup.bash），需要让修改立即生效，否则新打开的终端不会加载新配置，执行以下命令：

source ~/.bashrc

三、特殊情况：如果终端不在主目录，怎么办？

如果你的终端当前路径不是主目录（比如在 ~/dev_ws 下），直接输入 gedit .bashrc 会报错 “找不到文件”，这时候有两种解决方法：

1. 方法 1：用绝对路径（推荐，不管当前路径在哪都能用）：

   gedit ~/.bashrc
   

2. 方法 2：先回到主目录，再打开：

   cd ~  # 回到主目录
   gedit .bashrc  # 再打开文件
   

四、注意：纯命令行环境无法用 gedit！

如果你的 Linux 是纯命令行界面（没有图形桌面，比如服务器系统），gedit 无法使用（因为它是图形化工具），这时候才需要用 vi .bashrc 或 vim .bashrc 编辑。但只要你的系统有桌面（比如 Ubuntu 桌面版），用上面的 gedit 方法绝对可行。