roboracer_description

Model samochodu RoboRacer (F1TENTH, skala 1:10) dla ROS 2 Jazzy i Gazebo Harmonic:

• podwozie z napędem Ackermann (tylne koła napędowe, przednie skrętne),
• lidar RPLIDAR C1 (360°, 10 Hz),
• kamera RealSense D435 (obraz kolorowy + kamera głębi, model z realsense2_description),
• siatki karoserii i kół F1TENTH.

Pakiet zawiera wyłącznie model. Świat, mostek ROS ↔ Gazebo i uruchamianie symulacji są w pakiecie, który go używa (np. simple_example).

Zawartość

roboracer_description/
├── urdf/roboracer.urdf.xacro   model: wymiary, koła, czujniki, wtyczki Gazebo
├── meshes/f1tenth/             siatki STL (karoseria, koła, zwrotnice) + licencja
├── launch/display.launch.py    podgląd modelu w RViz bez symulacji
└── rviz/roboracer.rviz         konfiguracja RViz (model, lidar, odometria, kamera)

Instalacja

W workspace (np. przez plik .repos):

cd ~/ros2_ws
vcs import src < src/roboracer.repos
rosdep install -i --from-paths src --rosdistro $ROS_DISTRO -y
colcon build --symlink-install --packages-select roboracer_description
source install/setup.bash

Podgląd modelu

ros2 launch roboracer_description display.launch.py            # karoseria F1TENTH
ros2 launch roboracer_description display.launch.py body:=open  # otwarte podwozie z elektroniką

Suwakami w oknie Joint State Publisher skręcasz i obracasz koła.

Użycie we własnym pakiecie

W package.xml:

<exec_depend>roboracer_description</exec_depend>

W pliku launch:

from ament_index_python.packages import get_package_share_directory
from launch.substitutions import Command, LaunchConfiguration
from launch_ros.parameter_descriptions import ParameterValue

xacro_file = os.path.join(get_package_share_directory('roboracer_description'),
                          'urdf', 'roboracer.urdf.xacro')
robot_description = ParameterValue(
    Command(['xacro ', xacro_file, ' body:=', LaunchConfiguration('body')]),
    value_type=str
)

robot_description przekaż do robot_state_publisher, a robota w Gazebo utwórz przez ros_gz_sim create -topic robot_description. Gazebo znajduje siatki (package://roboracer_description/...) dzięki eksportowi gazebo_ros w package.xml, jeśli Gazebo jest uruchamiane przez ros_gz_sim/launch/gz_sim.launch.py.

Argumenty xacro

Argument	Wartości	Znaczenie
body	shell (domyślnie), open	karoseria F1TENTH albo otwarte podwozie z płytą i elektroniką

Tematy Gazebo (do przekazania mostkiem ros_gz_bridge)

Temat	Typ Gazebo	Kierunek	Opis
/cmd_vel	gz.msgs.Twist	do modelu	prędkość liniowa x i kątowa z (Ackermann)
/odom	gz.msgs.Odometry	z modelu	odometria, 30 Hz
/tf	gz.msgs.Pose_V	z modelu	odom → base_footprint
/joint_states	gz.msgs.Model	z modelu	stany kół i zwrotnic, 30 Hz
/scan	gz.msgs.LaserScan	z modelu	lidar, 720 próbek, 10 Hz
/camera/color/image_raw	gz.msgs.Image	z modelu	640×480, 15 Hz
/camera/color/camera_info	gz.msgs.CameraInfo	z modelu	parametry kamery
/camera/depth/points	gz.msgs.PointCloudPacked	z modelu	chmura punktów 424×240, 15 Hz

Ramki

base_footprint (ziemia) → base_link (środek tylnej osi) → laser, camera_link (+ ramki optyczne RealSense), koła. Dane czujników mają frame_id:

• /scan: laser,
• obraz: camera_color_optical_frame,
• chmura punktów: camera_depth_frame.

Główne parametry (początek urdf/roboracer.urdf.xacro)

Właściwość	Wartość
wheelbase	0.325 m	rozstaw osi
track_width	0.245 m	rozstaw kół
wheel_radius	0.05 m	promień koła
steering_limit	0.42 rad	maksymalny skręt
lidar_height	0.175 m	wysokość skanu nad osią (powyżej dachu karoserii)

Karoseria shell pasuje tylko do domyślnych wheelbase i track_width. Przy innych wymiarach używaj body:=open.

Licencja

Apache License 2.0 (plik LICENSE). Siatki w meshes/f1tenth pochodzą z f1tenth-dev/simulator, również na licencji Apache 2.0 (szczegóły w meshes/f1tenth/README.md).