pb2025_robot_description

SMBU PolarBear Team robot description package for RoboMaster 2025.

深圳北理莫斯科大学北极熊战队 - RoboMaster 2025 赛季通用机器人关节描述包。

1. 概述

本功能包含深圳北理莫斯科大学北极熊战队用于 RoboMaster 赛事的机器人关节描述文件。它将读取机器人描述文件并转换为 TF 和 joint_states ，以便与其他 ROS2 节点配合使用。

2. 功能包结构

2.1 机器人描述文件

本项目使用 xmacro 格式描述机器人关节信息，可以更灵活的组合已有模型。

当前机器人描述文件基于 rmua19_standard_robot 进行二次编辑，加入了工业相机和激光雷达等传感器。

• pb2025_sentry_robot

  搭载云台相机 industrial_camera 和激光雷达 rplidar_a2 和 Livox mid360，其中相机与 gimbal_pitch 轴固连，mid360 倾斜侧放与 chassis 固连。

  

  

3. 订阅话题

None.

4. 发布话题

• robot_description (std_msgs/msg/String)

  机器人描述文件（字符串形式）。

• joint_states (sensor_msgs/msg/JointState)

  如果命令行中未给出 URDF，则此节点将侦听 robot_description 话题以获取要发布的 URDF。一旦收到一次，该节点将开始将关节状态发布到 joint_states 话题。

• any_topic (sensor_msgs/msg/JointState)

  如果 sources_list 参数不为空（请参阅下面的参数），则将订阅此参数中的每个命名话题以进行联合状态更新。不要将默认的 joint_states 话题添加到此列表中，因为它最终会陷入无限循环。

• tf, tf_static (tf2_msgs/msg/TFMessage)

  机器人关节坐标系信息。

5. Launch file 对外参数

• use_sim_time (bool, default: False)

  是否使用仿真时间。

• robot_name (str, default: "pb2025_sentry_robot")

  机器人 XMacro 描述文件的名字（无需后缀）。描述文件应位于 package://pb2025_robot_description/resource/xmacro 目录下。

• robot_xmacro_file (str, default: "package://pb2025_robot_description/resource/xmacro/pb2025_sentry_robot.sdf.xmacro")

  机器人 XMacro 描述文件的绝对路径。本参数的优先级高于 robot_name，即若设置了 robot_xmacro_file，则 robot_name 参数无效。若未设置 robot_xmacro_file，则使用 robot_name 参数并自动补全路径作为 robot_xmacro_file 的值。

• source_list (array of strings, default: "['serial/gimbal_joint_state']")

  该数组中的每个字符串代表一个话题名称。对于每个字符串，创建对 sensor_msgs/msg/JointStates 类型的命名话题的订阅。发布到该话题将更新 joint_states 中指定的关节状态。

• rviz_config_file (str, default: "package://pb2025_robot_description/rviz/visualize_robot.rviz")

  RViz 配置文件路径。

• use_rviz (bool, default: True)

  是否启动 RViz 可视化界面。

• use_respawn (bool, default: False)

  是否在节点退出时尝试重启节点。

• log_level (str, default: "info")

  日志级别。

6. 使用说明

6.1 安装

• Ubuntu 22.04
• ROS: Humble

1. 安装依赖

   注：若同一工作空间中已克隆过 rmoss_gz_resources 和 sdformat_tools，请跳过此克隆步骤。

   git clone https://github.com/SMBU-PolarBear-Robotics-Team/rmoss_gz_resources.git --depth=1
   git clone https://github.com/gezp/sdformat_tools.git

   pip install xmacro

   rosdep install -r --from-paths src --ignore-src --rosdistro $ROS_DISTRO -y

2. 克隆本项目

   git clone https://github.com/SMBU-PolarBear-Robotics-Team/pb2025_robot_description.git

3. 编译

   colcon build --symlink-install

6.2. 使用说明

• 在 RViz 中可视化机器人，请将此存储库安装到您的工作区并执行以下命令：

  ros2 launch pb2025_robot_description robot_description_launch.py

  启动文件 robot_description_launch.py ，其中的参数已在上文中介绍。

• 通过 Python API，在 launch file 中解析 XMacro 文件，生成 URDF 和 SDF 文件（推荐）

  Tips:

  robot_state_publisher 需要传入 urdf 格式的机器人描述文件

  Gazebo 仿真器 spawn robot 时，需要传入 sdf / urdf 格式的机器人描述文件

  感谢前辈的开源工具 xmacro 和 sdformat_tools ，这里简述 XMacro 转 URDF 和 SDF 的示例，用于在 launch file 中生成 URDF 和 SDF 文件。

  from xmacro.xmacro4sdf import XMLMacro4sdf
  from sdformat_tools.urdf_generator import UrdfGenerator
  
  xmacro = XMLMacro4sdf()
  xmacro.set_xml_file(robot_xmacro_path)
  
  # Generate SDF from xmacro
  xmacro.generate()
  robot_xml = xmacro.to_string()
  
  # Generate URDF from SDF
  urdf_generator = UrdfGenerator()
  urdf_generator.parse_from_sdf_string(robot_xml)
  robot_urdf_xml = urdf_generator.to_string()

• 通过命令行直接转换输出 SDF 文件（不推荐）

  source install/setup.bash
  
  xmacro4sdf src/pb2025_robot_description/resource/xmacro/pb2025_sentry_robot.sdf.xmacro > src/pb2025_robot_description/resource/xmacro/pb2025_sentry_robot.sdf