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2025年3月20日 星期四

imu_link 解析與 link_1 追蹤設定檢查

 imu_link 解析與 link_1 追蹤設定檢查

在 ROS Gazebo / MoveIt! 內，IMU (Inertial Measurement Unit) 用來測量 

角速度 (gyroscope)、加速度 (accelerometer)、方向 (orientation)，

並發布到 imu/data topic。

以下是 imu_link 與 link_1 之間的關係，以及如何確保 IMU 可以正確跟隨 link_1 運動。

📌 1️⃣ imu_link 結構解析

xml
<link name="imu_link">
  <inertial>
    <mass value="0.01"/>
    <origin xyz="0 0 0" />
    <inertia ixx="0.001" ixy="0.0" ixz="0.0"
             iyy="0.001" iyz="0.0" izz="0.001"/>
  </inertial>
  <visual>
    <geometry>
      <sphere radius="0.02"/>
    </geometry>
    <material name="Gray"/>
  </visual>
  <collision>
    <geometry>
      <sphere radius="0.02"/>
    </geometry>
  </collision>
</link>

✅ imu_link 代表 IMU 的物理模型

  • inertial 設定：質量 0.01 kg，影響 Gazebo 物理運算
  • visual (可視化)：IMU 以 球體 (radius=0.02m) 顯示，顏色為 Gray
  • collision (碰撞)：和 visual 相同，影響 Gazebo 物理交互

📌 2️⃣ imu_joint 連接 imu_link 與 base_link

xml
<joint name="imu_joint" type="fixed">
  <parent link="base_link"/>
  <child link="imu_link"/>
  <origin xyz="0 0 0.1"/>
</joint>

✅ imu_joint 將 imu_link 固定在 base_link

  • type="fixed" → imu_link 會 完全跟隨 base_link 運動
  • parent="base_link" → imu_link 直接連結 base_link
  • child="imu_link" → imu_link 是附屬元件
  • origin xyz="0 0 0.1" → IMU 放在 base_link 上方 0.1m

🔹 🚨 但這樣 IMU 不會跟隨 link_1，需要改成掛載在 link_1 上！

📌 3️⃣ 讓 imu_link 跟隨 link_1

目前 IMU 掛載在 base_link，如果 link_1 轉動，IMU 不會跟隨。
如果 IMU 應該裝在 link_1 上，請修改 parent 為 link_1！

✅ 修改 imu_joint

xml
<joint name="imu_joint" type="fixed">
  <parent link="link_1"/>   <!-- 讓 IMU 連到 link_1 -->
  <child link="imu_link"/>
  <origin xyz="0 0 0.1"/>  <!-- 放在 link_1 上方 10cm -->
</joint>

🔹 這樣 IMU 會跟著 link_1 旋轉！ 🎯

📌 4️⃣ 確保 IMU 正確發布數據

在 Gazebo 內，IMU 需要使用 libgazebo_ros_imu_sensor.so 插件，否則 IMU 只是一個靜態模型，不會發布任何數據！

✅ 在 gazebo 標籤內加入 IMU 插件

xml
<gazebo reference="imu_link">
  <sensor type="imu" name="imu_sensor">
    <update_rate>100.0</update_rate>
    <plugin name="imu_plugin" filename="libgazebo_ros_imu_sensor.so">
      <alwaysOn>true</alwaysOn>
      <updateRate>100.0</updateRate>
      <bodyName>imu_link</bodyName>
      <topicName>imu/data</topicName>
      <frameName>imu_link</frameName>
    </plugin>
  </sensor>
</gazebo>

✅ 這樣 Gazebo 會自動將 IMU 數據發布到 /imu/data

📌 啟動 Gazebo

bash
roslaunch robot_arm_urdf robot_arm_control.launch

📌 監聽 IMU 數據

bash
rostopic echo /imu/data

✅ 應該輸出

yaml
header:
  seq: 123
  stamp:
    secs: 10
    nsecs: 123456
  frame_id: "imu_link"
orientation:
  x: 0.001
  y: -0.002
  z: 0.003
  w: 1.000
angular_velocity:
  x: 0.01
  y: -0.01
  z: 0.02
linear_acceleration:
  x: 0.05
  y: -0.03
  z: 9.81

✅ 表示 IMU 正確運作！

📌 5️⃣ Rviz 內可視化 IMU

📌 啟動 rviz

bash
rosrun rviz rviz

📌 在 rviz 中 1️⃣ 點擊 Add 2️⃣ 選擇 IMU 3️⃣ 設定 Topic 為 /imu/data ✅ 你應該會看到 IMU 的方向變化！

🚀 總結

項目**設定說明
IMU 連接的連結link_1IMU 會跟隨 link_1 旋轉
關節類型fixedIMU 固定在 link_1 上
Gazebo 插件libgazebo_ros_imu_sensor.so讓 IMU 發布 /imu/data
監聽 IMU 數據rostopic echo /imu/data檢查 IMU 是否運作
Rviz 可視化Add -> IMU顯示 IMU 方向

🚀 這樣 IMU 就能跟隨 link_1 並正確發布數據！ 🚀

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