(兩輪小車範例)name='chassis' 主體解析

 這段 <link name='chassis'> 代碼描述了一個機器人的 底盤 (chassis)，它包含了:

   物理屬性（ 質量、慣性）、

   碰撞體（collision）、

   可視化模型（visual），

   以及一個小的萬向輪（caster）。

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📌 結構分析

這段代碼主要由以下部分組成：

1. <pose>：底盤的初始位置
2. <inertial>：機器人的質量與慣性張量
3. <collision>：定義碰撞體（box 和 sphere）
4. <visual>：定義顯示模型（box 和 sphere）
5. <surface>：摩擦力與滑動參數（適用於 caster）

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🔍 詳細解析

1️⃣ <pose> (底盤初始位置)

<pose>0 0 0.1 0 0 0</pose>

• xyz = 0 0 0.1 → 機器人底盤的初始位置在 z 軸 0.1m 高度。
• rpy = 0 0 0 → 沒有旋轉。

這表示底盤離地面 10 公分，可能是為了安裝輪子。

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2️⃣ <inertial> (質量與慣性張量)

<inertial>
  <mass value="10.0"/>
  <origin xyz="0.0 0 0.1" rpy="0 0 0"/>
  <inertia
      ixx="0.5" ixy="0" ixz="0"
      iyy="1.0" iyz="0"
      izz="0.1"
  />
</inertial>

📌 作用

• mass value="10.0" → 底盤質量為 10kg。
• origin xyz="0.0 0 0.1" → 慣性中心位於 (0,0,0.1)，即在底盤的中心。
• <inertia> → 慣性張量（影響物理運動）：
  • ixx="0.5", iyy="1.0", izz="0.1" → 定義了物體在 X、Y、Z 軸上的轉動慣量。

這段定義告訴模擬器，底盤在不同方向上的旋轉阻力不同，可能是因為形狀不均勻或重心不同。

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3️⃣ <collision> (碰撞模型)

這裡定義了兩個碰撞體：

📌 (1) 底盤碰撞體

<collision name='collision'>
  <geometry>
    <box size=".4 .2 .1"/>
  </geometry>
</collision>

• box size=".4 .2 .1" → 定義了一個 長 0.4m、寬 0.2m、高 0.1m 的 碰撞盒。
• 這是底盤的主要碰撞範圍，用於偵測與環境的物理交互。

📌 (2) 萬向輪碰撞體

<collision name='caster_collision'>
  <origin xyz="-0.15 0 -0.05" rpy="0 0 0"/>
  <geometry>
    <sphere radius="0.05"/>
  </geometry>
  <surface>
    <friction>
      <ode>
        <mu>0</mu>
        <mu2>0</mu2>
        <slip1>1.0</slip1>
        <slip2>1.0</slip2>
      </ode>
    </friction>
  </surface>
</collision>

• 這是一個 "caster" (萬向輪) 的物理模擬：
  • origin xyz="-0.15 0 -0.05" → 它被放在底盤的 後方 (-0.15m) 和 稍微低一點 (-0.05m)，應該是模擬機器人的輔助小輪。
  • geometry → 使用 球形 (sphere) 來模擬一個小輪子 (radius=0.05，半徑 5 公分)。
  • surface:
    • mu=0, mu2=0 → 無摩擦力，表示萬向輪不會影響前進方向。
    • slip1=1.0, slip2=1.0 → 完全滑動，允許自由移動。

這是為了模擬一個無驅動的萬向輪，它可以自由滑動，但不影響機器人的驅動方向。

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4️⃣ <visual> (可視化模型)

這裡也有兩個可視化部分：

📌 (1) 底盤視覺模型

<visual name='chassis_visual'>
  <origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0"/>
  <geometry>
    <box size=".4 .2 .1"/>
  </geometry>
</visual>

• 這個與 <collision> 相同，用來在 Gazebo 或 RViz 顯示機器人外觀。

📌 (2) 萬向輪視覺模型

<visual name='caster_visual'>
  <origin xyz="-0.15 0 -0.05" rpy="0 0 0"/>
  <geometry>
    <sphere radius="0.05"/>
  </geometry>
</visual>

• 這與 caster 的碰撞體 一樣，讓 萬向輪在可視化中顯示出來。

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📝 總結

部分	作用	細節
<pose>	初始位置	底盤離地 10cm，無旋轉
<inertial>	慣性與質量	質量 10kg，不同軸的慣性張量不同
<collision> (底盤)	碰撞盒	0.4m × 0.2m × 0.1m，定義底盤的碰撞範圍
<collision> (萬向輪)	萬向輪	球體 (r=0.05m)，完全滑動無摩擦
<visual> (底盤)	底盤外觀	使用相同尺寸的 box 來顯示
<visual> (萬向輪)	萬向輪外觀	球體 (r=0.05m)，用來在模擬器中顯示

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✅ 這段代碼的意義

1. 完整定義底盤 (chassis)：

   • 具有物理屬性（質量、慣性）。
   • 具有碰撞檢測（box 為主體，sphere 為萬向輪）。
   • 具有可視化模型（與碰撞體對應）。

2. 支援萬向輪 (caster) 模擬：

   • 透過 無摩擦、完全滑動 設定，讓萬向輪不會影響驅動方向。

3. 適用於 Gazebo & ROS 運動控制：

   • 在 Gazebo 中，這樣的設定可以確保機器人能夠平穩運行。
   • 在 RViz 中，這些 <visual> 部分會用來顯示機器人的 3D 模型。

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🔍 你還需要什麼？

• 需要 調整底盤大小、質量？
• 想要 新增其他組件（如感測器、攝影機）？
• 想要在 Gazebo 測試這段代碼？

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  <link name='chassis'>

    <pose>0 0 0.1 0 0 0</pose>

    <inertial>

      <mass value="10.0"/>

      <origin xyz="0.0 0 0.1" rpy=" 0 0 0"/>

      <inertia

          ixx="0.5" ixy="0" ixz="0"

          iyy="1.0" iyz="0"

          izz="0.1"

      />

    </inertial>

    <collision name='collision'>

      <geometry>

        <box size=".4 .2 .1"/>

      </geometry>

    </collision>

    <visual name='chassis_visual'>

      <origin xyz="0 0 0" rpy=" 0 0 0"/>

      <geometry>

        <box size=".4 .2 .1"/>

      </geometry>

    </visual>

    <collision name='caster_collision'>

      <origin xyz="-0.15 0 -0.05" rpy=" 0 0 0"/>

      <geometry>

        <sphere radius="0.05"/>

      </geometry>

      <surface>

        <friction>

          <ode>

            <mu>0</mu>

            <mu2>0</mu2>

            <slip1>1.0</slip1>

            <slip2>1.0</slip2>

          </ode>

        </friction>

      </surface>

    </collision>

    <visual name='caster_visual'>

      <origin xyz="-0.15 0 -0.05" rpy=" 0 0 0"/>

      <geometry>

        <sphere radius="0.05"/>

      </geometry>

    </visual>

  </link>

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