Gazebo 中为地面和车轮添加摩擦属性

Gazebo 中为地面和车轮添加摩擦属性

Link friction properties not applied from URDF to Gazebo

SDFormat Specification

Adding friction to model wheels

Gazebo中模型自行滑动（后溜）的原因探究

移动机器人在仿真时，一旦以较大的速度启动，就会翘头导致翻车

考虑是没有地面摩擦力，因此尝试地面和车轮添加摩擦属性

地面的摩擦系数在 SDF 文件中配置，参考 cafe.world 编辑 empty.world

<sdf version='1.6'>
  <world name='default'>
    <model name='ground_plane'>
      <static>1</static>
      <link name='link'>
        <collision name='collision'>
          <geometry>
            <plane>
              <normal>0 0 1</normal>
              <size>100 100</size>
            </plane>
          </geometry>
          <surface>
            <friction>
              <ode>
                <mu>1</mu>
                <mu2>0.9</mu2>
              </ode>
              <torsional>
                <ode/>
              </torsional>
            </friction>
            <contact>
              <ode/>
            </contact>
            <bounce/>
          </surface>
          <max_contacts>10</max_contacts>
        </collision>
        <visual name='visual'>
          <cast_shadows>0</cast_shadows>
          <geometry>
            <plane>
              <normal>0 0 1</normal>
              <size>100 100</size>
            </plane>
          </geometry>
          <material>
            <script>
              <uri>file://media/materials/scripts/gazebo.material</uri>
              <name>Gazebo/Grey</name>
            </script>
          </material>
        </visual>
        <self_collide>0</self_collide>
        <kinematic>0</kinematic>
      </link>
    </model>
    <light name='sun' type='directional'>
      <cast_shadows>1</cast_shadows>
      <pose frame=''>0 0 10 0 -0 0</pose>
      <diffuse>0.8 0.8 0.8 1</diffuse>
      <specular>0.2 0.2 0.2 1</specular>
      <attenuation>
        <range>1000</range>
        <constant>0.9</constant>
        <linear>0.01</linear>
        <quadratic>0.001</quadratic>
      </attenuation>
      <direction>-0.5 0.1 -0.9</direction>
    </light>
    <gravity>0 0 -9.8</gravity>
    <magnetic_field>6e-06 2.3e-05 -4.2e-05</magnetic_field>
    <atmosphere type='adiabatic'/>
    <physics name='default_physics' default='0' type='ode'>
      <max_step_size>0.001</max_step_size>
      <real_time_factor>1</real_time_factor>
      <real_time_update_rate>1000</real_time_update_rate>
    </physics>
    <scene>
      <ambient>0.4 0.4 0.4 1</ambient>
      <background>0.7 0.7 0.7 1</background>
      <shadows>1</shadows>
    </scene>
    <spherical_coordinates>
      <surface_model>EARTH_WGS84</surface_model>
      <latitude_deg>0</latitude_deg>
      <longitude_deg>0</longitude_deg>
      <elevation>0</elevation>
      <heading_deg>0</heading_deg>
    </spherical_coordinates>
    </world>
</sdf>

• <surface> : 定义碰撞元素的物理属性
  • <friction> : 描述碰撞表面的摩擦属性
    • <ode> : 使用ODE作为物理引擎
    • <mu>1.0</mu> : 静摩擦系数
    • <mu2>1.0</mu2> : 动摩擦系数
  • <contact> : 描述碰撞元素的接触属性
• <max_contacts>10</max_contacts> : 设置最大接触数

在URDF中配置链接（ link ）的摩擦属性可以使用 <gazebo> 元素，其中包含 <mu1> 和 <mu2> 元素来指定静摩擦系数和动摩擦系数

<link name="my_link">
  <!-- 其他链接属性 -->

  <gazebo>
    <mu1>0.5</mu1> <!-- 静摩擦系数 -->
    <mu2>0.3</mu2> <!-- 动摩擦系数 -->
  </gazebo>

  <!-- 其他链接元素，如碰撞、视觉等 -->
</link>

为地面和车轮添加摩擦属性后效果几乎没有，将整车质量由 100kg 调整为 150kg ，并且将 base_link 和 steer_link 的重心下移后，在 0.5m/s 及以下速度启动不会有翘头现象