Gazebo中的平面运动 （urdf+控制器设置）及所遇见的问题

这里有个视频，介绍怎么让机器人在平面运动（在x和y方向上进行平移）：https://www.youtube.com/watch?v=mtSpqObg9X4
如果你们看不了视频也没关系，就下载他的代码看一下也能明白：

$ git clone https://bitbucket.org/theconstructcore/plannar_mover.git
$ roslaunch plannar_mover kinetic_main.launch 

问题1：运动过程中上平面掉下来

上面这个视频，作者提到一个问题，就是运动过程中，上面的平面会掉下来，大家可以看视频下方的评论，我进行了解答：
因为作者给下层的那个板子的平移轴 x_axis_joint设的原点设错了，设成了 <origin xyz="0 0 0.01" rpy="0 0 0" />，改成<origin xyz="0 0 0" rpy="0 0 0" /> 就好了。

xy轴平移关节的设计

先上我正确的代码：

<joint name="x_axis_joint" type="prismatic">
    <parent link="world"/>
    <child link="x_axis_planar"/>
    <origin xyz="0 0.0 0.00" rpy="0 0 0" />
    <axis xyz="1 0 0" />
    <limit effort="50" velocity="1" lower="-${x_limit}" upper="${x_limit}" />
</joint>
<joint name="y_axis_joint" type="prismatic">
    <parent link="x_axis_planar"/>
    <child link="y_axis_planar"/>
    <origin xyz="0 0.0 0.0" rpy="0 0 0" />
    <axis xyz="0 1 0" />
    <limit effort="50" velocity="1" lower="-${y_limit}" upper="${y_limit}" />
</joint>

对应的控制器在一个yaml文件中设置，在作者给出的代码里是这个文件：plannar_mover_control.yaml，里面给xy轴用的是位置控制器。
除此之外，我们还可以选择用速度控制器和力量控制器，更多介绍参考：
https://www.guyuehome.com/890 这个链接里古月居老师不仅介绍了各种控制器，还介绍了各处接口设置。要是大家看了有什么疑问也可以在评论区提问（我）。
这里给一个我使用力量控制器和速度控制器的yaml示例：

x_axis_controller:
  type: effort_controllers/JointEffortController
  joint: x_axis_joint
y_axis_controller:
  type: effort_controllers/JointEffortController
  joint: y_axis_joint
yaw_controller:
  type: effort_controllers/JointVelocityController
  joint: joint1
  pid: {p: 500.0, i: 0.0, d: 0.1, i_clamp: 0.0}
up_down_controller:
  type: effort_controllers/JointPositionController
  joint: joint2
  pid: {p: 100000.0, i: 0.0, d: 0.1, i_clamp: 1.0}

这里可以看到，xy轴用的力量控制，joint1用的速度控制（yaw），joint2用的位置控制（上下）。

问题2：pid设置太小会无法移动

从我的示例可以看到，我给控制上下的轴设了非常大的p值，这是因为我的轴上方承载了很重的东西，如果设小了就会发现这个轴动不了，设了非常大的p值之后它就可以动了。

以下介绍力量控制器和速度控制器的优缺点。

使用力控制器的弊端

• 关节运动到达限位时可能会发生反弹，需要自己设置减速
• 假如我们希望把运动机器人的速度设为0，我们只能通过joint_states的速度值来自己通过不断加减速（比如自己写一个pid调力算法）来使速度为0，而无法直接写速度值。

使用力控制器的优势

• 不需要调控制器的pid值，我们可以自己设置力的大小，不管p设置成多少，哪怕是0，关节还是会按照我们给的力的大小来运动。
• 加速度可控：只要力量设置合理，不会发生突然的加减速

使用速度控制器的弊端

直接给一个较大的速度会发生非常快的加减速，假如你有要求不能imu突然加速度过大的话，这会是一个问题。

问题2：运动x轴时发现上层的y轴关节会平移

不论我给xy轴的关节设置为 effort_controllers/JointEffortController 还是 effort_controllers/JointVelocityController ，发现一移动x轴，y轴也会发生一些位移。就是说我只给 /multi_sensor_platform/x_axis_controller/command 发速度/力，而y轴发速度/力 为0，发现除了x方向发生运动，y方向的轴也发生了肉眼可见的位移。
解决：后来把urdf的力量限制调小就好了。

原来我的urdf里设置的力限制是5000，即

<limit effort="5000" velocity="1" lower="-${y_limit}" upper="${y_limit}" />

把它改成50就好了。我猜测是因为我把下面大板子质量设的很小（mass=0.1）而上面传感器部分太重，并且传感器在y轴正负方向上并不平衡（比如说y正方向比较重），一旦x轴运动，就会带动y轴也发生一些运动。

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