一. ros_control和Gazebo的数据流向
在Gazebo中模拟机器人的控制器是可以通过使用ros_control和一个简单的Gazebo插件适配器来完成。下面是仿真，硬件，控制器和传动之间关系的概览：
二. 使用
（1）向URDF中添加传动元素
为了使用ros_control，需要给URDF中添加一些其它元素，比如< transmission>，它是为了链接执行器和关节。而在< transmission>标签中一些重要子标签有：
一些可用的硬件接口：
（2）添加gazebo_ros_control插件
除了transmission标签，也需要向你的URDF中添加Gazebo插件，它会自动解析transmission标签，装载合适的硬件接口和controller manager。一般默认的gazebo_ros_control插件是很简单的，但是它也是可以通过插件架构在ros_control和gazebo之间来扩展自定义的机器人硬件接口。
一般添加到URDF的默认插件形如：
<gazebo>
<plugin name="gazebo_ros_control" filename="libgazebo_ros_control.so">
<robotNamespace>/MYROBOT</robotNamespace>
</plugin>
</gazebo>
这个 gazebo_ros_control的< plugin>标签有如下可选的子标签：
自定义gazebo_ros_control仿真插件：
这个gazebo_ros_controlGazebo插件为仿真更加复杂机理提供了基于插件的接口来实现自定义Gazebo和ros_control之间的接口。这些插件必须继承gazebo_ros_control::RobotHWSim，它实现一个模拟的ros_control的hardware_interface::RobotHW。RobotHWSim为对Gazebo仿真器的读取和控制关节属性提供API级别的访问。
相应的RobotHWSim子类在URDF模型中指定，并且在机器人模型装载时装载。例如，下面的XML会装载默认插件：
<gazebo>
<plugin name="gazebo_ros_control" filename="libgazebo_ros_control.so">
<robotNamespace>/MYROBOT</robotNamespace>
<robotSimType>gazebo_ros_control/DefaultRobotHWSim</robotSimType>
</plugin>
</gazebo>
三. 例子
（1）首先在rrbot.xacro中添加< transmission>标签，同时< hardwareInterface>必须包含在< joint>和< actuator>标签中，内容如下：
<transmission name="tran1">
<type>transmission_interface/SimpleTransmission</type>
<joint name="joint1">
<hardwareInterface>EffortJointInterface</hardwareInterface>
</joint>
<actuator name="motor1">
<hardwareInterface>EffortJointInterface</hardwareInterface>
<mechanicalReduction>1</mechanicalReduction>
</actuator>
</transmission>
<transmission name="tran2">
<type>transmission_interface/SimpleTransmission</type>
<joint name="joint2">
<hardwareInterface>EffortJointInterface</hardwareInterface>
</joint>
<actuator name="motor2">
<hardwareInterface>EffortJointInterface</hardwareInterface>
<mechanicalReduction>1</mechanicalReduction>
</actuator>
</transmission>
（2）在rrbot.gazebo中添加ros_control插件
内容如下：
<!-- ros_control plugin -->
<gazebo>
<plugin name="gazebo_ros_control" filename="libgazebo_ros_control.so">
<robotNamespace>/rrbot</robotNamespace>
<robotSimType>gazebo_ros_control/DefaultRobotHWSim</robotSimType>
</plugin>
</gazebo>
（3）创建.yaml配置文件
cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg rrbot_control controller_manager joint_state_controller robot_state_publisher
cd rrbot_control
mkdir config
mkdir launch
在config文件下创建一个文件rrbot_control.yaml，内容如下：
rrbot:
# Publish all joint states -----------------------------------
joint_state_controller:
type: joint_state_controller/JointStateController
publish_rate: 50
# Position Controllers ---------------------------------------
joint1_position_controller:
type: effort_controllers/JointPositionController
joint: joint1
pid: {p: 100.0, i: 0.01, d: 10.0}
joint2_position_controller:
type: effort_controllers/JointPositionController
joint: joint2
pid: {p: 100.0, i: 0.01, d: 10.0}
保存在yaml的PID增益和控制器设置可以通过launch文件加载到参数服务器中，因此在launch文件夹创建一个rrbot_control.launch文件，内容如下：
<launch>
<!-- Load joint controller configurations from YAML file to parameter server -->
<rosparam file="$(find rrbot_control)/config/rrbot_control.yaml" command="load"/>
<!-- load the controllers -->
<node name="controller_spawner" pkg="controller_manager" type="spawner" respawn="false"
output="screen" ns="/rrbot" args="joint1_position_controller joint2_position_controller joint_state_controller"/>
<!-- convert joint states to TF transforms for rviz, etc -->
<node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher"
respawn="false" output="screen">
<remap from="/joint_states" to="/rrbot/joint_states" />
</node>
</launch>
< rosparam>加载控制器配置文件到参数服务器中；节点controller_spawner通过运行一个python脚本为rrbot启动两个关节位置控制器，这个python脚本会向ros_control控制器管理者（controller manager）请求服务调用，这个服务调用会告诉controller manager你想要的是哪个控制器。同时，这个节点也加载了第三个控制器joint_state_controller，用来发布所有关节的关节状态，相应话题为“/joint_states“。
最后是启动robot_state_publisher节点，接收来自joint_state_controller的话题是"/joint_states"，发布的话题是“/tf"。
（4）使用roslaunch启动控制器
首先启动rrbot仿真：
roslaunch rrbot_gazebo rrbot_world.launch
然后给两个关节加载控制器：
roslaunch rrbot_control rrbot_control.launch
rostopic pub -1 /rrbot/joint1_position_controller/command std_msgs/Float64 "data: 1.5"
rostopic pub -1 /rrbot/joint2_position_controller/command std_msgs/Float64 "data: 1.0"
rosrun rqt_gui rqt_gui
在RQT的菜单栏中“Plugins”中点击"Topics->Message Publisher"插件，然后从Topic的下拉框中选择你想要给控制器发布的话题，比如/rrbot/joint1_position_controller/command，设置结果如下（其中i是RQT的时间变量）：
此时Gazebo中的rrbot开始做周期运动：
在RQT的菜单栏中Plugins->Visualization点击“Plot”，订阅话题“/rrbot/joint1_position_controller/command/data”可以显示发给控制器/rrbot/joint1_position_controller的数据，添加订阅另一个话题“/rrbot/joint1_position_controller/state/process_value”可以显示实际关节运动的状态值，效果如下图：
通过调节PID参数可以减小关节跟踪误差，而调节PID参数可以通过Plugins->Configuration中的Dynamic Reconfigure插件，如下图：
（4）利用Riz显示
rosrun rviz rviz
刚打开rviz时会报错，如下图：
解决方法：将Global Options的Fixed Frame修改为world，就可以在rviz中显示Gazebo里的模型运动状态。
节点图如下：
参考：
http://gazebosim.org/tutorials/?tut=ros_control