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3.11 Xacro = XML + 宏

Xacro 可以帮助你编写更有组织、更精简的 XML 文件。由于你是使用 XML 在 URDF 中描述机器人，因此 Xacro 能让这些文件更容易维护和复用。

包含文件¶

例如，描述机器人与 Gazebo 集成的那一大段内容，就可以单独拆到一个文件里。下面来看具体做法。

在 urdf 文件夹中创建一个新的 robot.gazebo 文件。
把原来的 robot.urdf 重命名为 robot.xacro。

把 robot.xacro 中所有的 <gazebo> 标签剪切出来，并粘贴到新的 robot.gazebo 文件中，结构如下：

复制并粘贴

<?xml version="1.0"?>
<robot>
    <!-- Paste here -->
</robot>

最后，在机器人描述文件中把这个新文件包含进来。你还需要在 robot 标签中加入新的 Xacro 定义：

复制并粘贴

<?xml version="1.0" ?>

<robot name="robot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">

    <xacro:include filename="$(find robot_description)/urdf/robot.gazebo" />
    
    <!-- Link - chassis -->
    ...
    
</robot>

接下来，在 spawn.launch.py 文件中，把原来的 URDF 文件替换为新的 XACRO 文件。

将下面这几行：

# Load URDF File #
urdf_file = 'robot.urdf'
robot_desc_path = os.path.join(package_directory, "urdf", urdf_file)

替换为以下新内容：

# Load URDF File #
urdf_file = 'robot.xacro'
robot_desc_path = os.path.join(package_directory, "urdf", urdf_file)

这里唯一的变化，就是文件名从 robot.urdf 改成了 robot.xacro。

然后还需要在 setup.py 文件中再做一个修改：

把这一行：

(os.path.join('share', package_name, 'urdf'), glob('urdf/*.urdf')),

替换为这一行：

(os.path.join('share', package_name, 'urdf'), glob('urdf/*.*')),

这样一来，urdf 文件夹中的所有文件都会在编译时被复制到 install 目录中。

数学表达式¶

另一个很有用的功能是使用变量和数学表达式。例如，如果你把底盘质量定义为 10 kg，就可以把它写成一个属性：

复制并粘贴

<!-- Link - chassis -->
<robot name="robot" xmlns:xacro="http://www.ros.org/wiki/xacro">

    <xacro:include filename="$(find robot_description)/urdf/robot.gazebo" />

    <!-- Parameters -->
    <xacro:property name="chassis_mass" value="10" />

    <!-- Link - chassis -->
    <link name="link_chassis">
        <inertial>
            <mass value="${chassis_mass}" />

如果你还想复用某个公共值，例如 half_chassis，就可以像下面这样写一个数学表达式：

<mass value="${1/2 * chassis_mass}" />

XACRO 还能做的事情远不止这些。你可以查看官方参考文档：https://wiki.ros.org/xacro。

- 练习 3.8.1 -

现在你已经知道如何使用 XACRO 了，请把所有使用 PI 近似值的地方都改成数学表达式。

Xacro 已经把 pi 预先定义为一个全局变量。请把所有的 1.57（或 1.5707）都替换为基于 pi 的表达式。

Xacro 允许你在小数变量中保留任意精度的小数位数。

- 练习 3.8.1 结束 -

- 练习 3.8.1 参考答案 -

在你自己尝试完成练习之前，不要先看答案。完成后再回头查看参考答案，会更方便你对比自己的实现。

如果你在完成练习时遇到问题，可以到论坛寻求支持。

robot.gazebo

robot.xacro

- 练习 3.8.1 参考答案结束 -